KR200483572Y1 - 좌변기용 자동 개폐장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안의 특징에 따르면, 감지센서의 감지작동에 따라 구동수단으로 좌변기(10)의 상부에 설치된 변기커버(20) 및 착좌시트(30)를 각운동시켜 자동 개폐할 수 있도록 한 좌변기용 자동 개폐장치에 있어서, 상기 변기커버(20)의 힌지(21)에 체결되어 제어신호에 따라 정역회전하며 변기커버(20)를 개폐시키는 커버구동수단(110); 상기 착좌시트(30)의 힌지(31)에 체결되어 제어신호에 따라 정역회전하며 착좌시트(30)를 개폐시키는 시트구동수단(120); 상기 변기커버(20)의 전단에 배치되어 상기 변기커버(20)의 연장된 길이방향(L)의 전방을 향해 일정 감지영역으로 인체를 감지하는 개방감지모듈(130); 상기 변기커버(20)가 닫혀진 상태에서 상기 개방감지모듈(130)의 감지신호가 전달되면 상기 변기커버(20)를 개방시키기 위한 제어신호를 상기 커버구동수단(110)으로 출력하며, 상기 변기커버(20)가 개방된 상태에서 상기 개방감지모듈(130)의 감지신호가 전달되면 상기 착좌시트(30)를 개방시키기 위한 제어신호를 상기 시트구동수단(120)으로 출력하는 제어부(140);를 포함하는 좌변기용 자동 개폐장치가 제공된다.

Description

좌변기용 자동 개폐장치{Automatic Open And Shut Apparatus For Toilet Stool}
본 고안은 좌변기용 자동 개폐장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 감지센서의 감지동작에 따라 구동수단으로 좌변기의 상부에 설치된 변기커버 및 착좌시트를 각운동시켜 자동 개폐할 수 있도록 하는 좌변기용 자동 개폐장치에 관한 것이다.
도 1에는 종래의 좌변기가 개시되어 있다. 도 1을 참고하면 종래의 좌변기(10)는 좌변기(10)의 상부에 사용자의 둔부를 안착시키며 착석할 수 있도록 하는 착좌시트(30)가 회동가능하게 장착되고, 상기 착좌시트(30)의 상부에는 좌변기(10)의 개구공(11)을 외부로부터 커버하기 위한 변기커버(20)가 회동가능하게 장착된다.
따라서, 사용자는 용변을 볼 경우에만 변기커버(20) 및 착좌시트(30)를 개방시키고 용변 후에는 폐쇄시켜 좌변기(10)의 내부의 세균이 기류를 따라 실내로 확산되는 것을 방지할 수 있었다.
그러나, 종래의 착좌시트(30) 및 변기커버(20)를 개폐시키기 위해서는 사용자가 손으로 착좌시트(30) 및 변기커버(20)의 일부를 짚은 상태로 들어올리거나 내려서 개폐동작시킬 수 있었기 때문에, 용변시 착좌시트(30) 및 변기커버(20)에 존재하는 다량의 세균이 손에 뭍으면서 비위생적인 문제점이 있었다.
최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 변기커버(20)의 힌지에 구동모터를 장착하고, 사용자의 접근을 감지하는 감지센서(60)를 좌변기(10)의 몸체에 배치하여 감지센서(60)의 감지신호에 따라 변기커버(20)를 자동으로 개방시킬 수 있는 좌변기용 자동 개폐장치가 개발된 바 있다.
그러나, 이러한 좌변기용 자동 개폐장치의 경우 감지센서(60)가 좌변기(10)의 몸체에 배치됨에 따라 감지영역이 지나치게 넓어지면서 좌변기(10)의 주변을 지나가거나 화장실의 출입문을 개폐시키는 동작 등에 인식되어 좌변기용 자동 개폐장치가 오작동되는 경우가 빈번하였으며, 상기 착좌시트(30)를 개방시키기 위해서는 수동으로 사용자의 손을 들어올리거나 착좌시트(30)의 힌지에 장착된 구동모터를 구동제어하기 위한 조작부(50)의 동작버튼(51)을 손으로 눌러 조작하여야 했었다. 즉, 착좌시트(30)를 개방시키기 위해서는 손에 세균이 뭍을 수 밖에 없기 때문에 비위생적인 문제점은 여전히 해결되지 못하고 있는 실정이다.
등록특허공보 제10-0996875호(2010.11.22), 변기좌대 자동 개폐 장치
본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 고안의 목적은 감지센서에 의한 감지 오작동을 최소화하면서도 착좌시트를 개방시키기 위해 손으로 들어올리거나 동작버튼을 누를 필요없이 하나의 감지모듈로 변기커버와 착좌시트를 구분하여 자동으로 개폐동작시킬 수 있도록 구비되어 위생적인 용변을 구현할 수 있는 좌변기용 자동 개폐장치를 제공하는 것에 있다.
본 고안의 특징에 따르면, 감지센서의 감지작동에 따라 구동수단으로 좌변기(10)의 상부에 설치된 변기커버(20) 및 착좌시트(30)를 각운동시켜 자동 개폐할 수 있도록 한 좌변기용 자동 개폐장치에 있어서, 상기 변기커버(20)의 힌지(21)에 체결되어 제어신호에 따라 정역회전하며 변기커버(20)를 개폐시키는 커버구동수단(110); 상기 착좌시트(30)의 힌지(31)에 체결되어 제어신호에 따라 정역회전하며 착좌시트(30)를 개폐시키는 시트구동수단(120); 상기 변기커버(20)의 전단에 배치되어 상기 변기커버(20)의 연장된 길이방향(L)의 전방을 향해 일정 감지영역으로 인체를 감지하는 개방감지모듈(130); 상기 변기커버(20)가 닫혀진 상태에서 상기 개방감지모듈(130)의 감지신호가 전달되면 상기 변기커버(20)를 개방시키기 위한 제어신호를 상기 커버구동수단(110)으로 출력하며, 상기 변기커버(20)가 개방된 상태에서 상기 개방감지모듈(130)의 감지신호가 전달되면 상기 착좌시트(30)를 개방시키기 위한 제어신호를 상기 시트구동수단(120)으로 출력하는 제어부(140);를 포함하는 좌변기용 자동 개폐장치가 제공된다.
이상에서와 같이 본 고안에 의하면,
첫째, 착좌시트(30)를 개방시키기 위해 손으로 들어올리거나 별도의 동작버튼을 누를 필요없이 감지센서의 감지동작에 따라 구동수단으로 착좌시트(30)를 자동개방시킬 수 있으므로 위생적인 용변 환경을 제공할 수 있다.
둘째, 하나의 개방감지모듈(130)로 변기커버(20)와 착좌시트(30)를 구분하여 자동으로 개방동작시킬 수 있으므로 좌변기용 자동 개폐장치의 시스템 설계를 간소화시킬 수 있으며 제조단가를 절감할 수 있다.
셋째, 상기 개방감지모듈(130)은 변기커버(20)의 전단에 배치되어 변기커버(20)의 연장된 길이방향(L)의 전방을 향해 인체를 감지동작하므로, 좌변기(10)의 몸체에 장착된 종래의 센서감지 방식과 비교하여 상기 개방감지모듈(130)의 설정 감지영역을 최소화할 수 있으므로 자동 개폐장치의 오작동을 최소화할 수 있으며, 하나의 개방감지모듈(130)로 상기 변기커버(20)와 착좌시트(30)를 구분하여 개방동작시킬 수 있는 여건을 제공할 수 있다.
넷째, 변기커버(20)의 내측면에 배치되어 변기커버(20)가 개방된 상태에서 좌변기(10)의 전방을 향해 인체를 감지동작하는 폐쇄감지모듈(150)을 이용하여, 사용자의 용변 완료를 판단하여 개방된 상태의 착좌시트(30) 및 변기커버(20)를 폐쇄시킬 수 있으므로 사용자의 편의가 증대되며, 좌변기(10)를 이용하지 않는 경우에는 항상 변기커버(20)가 폐쇄된 상태를 유지할 수 있으므로 좌변기(10) 내부의 세균이 기류를 타고 실내로 확산되는 것을 미연에 방지할 수 잇다.
다섯째, 사용자의 조작에 따른 동작신호를 출력하는 조작부(160)의 상부에는 상방향을 향해 인체를 감지동작하는 세정감지센서(170)가 구비되어, 상기 세정감지센서(170)의 감지신호에 따라 세정모듈(210)을 통해 세척수가 자동 분사되도록 제어할 수 있으므로 비데기능을 이용하기 위해 별도의 동작버튼을 손으로 누를 필요가 없이 좌변기(10) 및 자동 개폐장치 일체에 손을 접촉하지 않은 상태로 용변을 처리할 수 있으므로 사용자의 편의가 더욱 증대됨은 물론 보다 위생적인 용변 환경을 제공할 수 있다.
여섯째, 평상시에는 세정모듈(210), 배수모듈(220) 및 온열모듈(230) 등의 부가기능 모듈에의 구동전원 공급을 차단하며, 개방감지모듈(130)의 감지신호를 통해 사용자의 좌변기(10) 사용이 감지된 경우에만 전원공급부(240)를 통해 각 모듈(210,220,230)로의 구동전원 공급이 이루어지므로 각 모듈(210,220,230)을 구동시키는데 필요한 대기전력을 대폭 절감할 수 있다.
또한, 상기 온열모듈(230)의 경우 구동전원 공급이 이루어짐과 동시에 자동적으로 가열구동되도록 제어되므로 사용자가 좌변기(10)를 사용하지 않는 중에는 불필요하게 착좌시트(30)를 가열됨에 따라 소모되는 전력을 절감할 수 있다.
일곱째, 상기 제어부(140)는 폐쇄감지모듈(150)에 의해 인체가 감지된 후 일정 대기시간 내에 감지신호가 전달되지 않으면, 착좌시트(30) 및 변기커버(20)를 폐쇄구동시킨 후 배수모듈(220)을 통해 자동적으로 배수구동됨에 따라 사용자가 용변을 배수시키기 위해 동작버튼을 누를 필요가 없으므로 사용자의 편의가 증대되며 더욱 위생적인 용변 환경을 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 좌변기의 구성을 나타낸 사시도,
도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 좌변기용 자동 개폐장치가 좌변기에 장착된 상태를 나타낸 사시도,
도 3 및 도 4는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 커버구동수단 및 시트구동수단의 힌지 결합구조를 나타낸 분리사시도 및 배면도,
도 5는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 커버구동수단의 세부구성을 나타낸 측단면도,
도 6은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 좌변기용 자동 개폐장치의 기능적 구성을 나타낸 블록도,
도 7 내지 도 9는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 좌변기용 자동 개폐장치의 동작원리를 나타낸 플로우챠트 및 개략도,
도 10은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 세정감지센서를 통해 세정모듈을 자동 구동시키기 위한 감지동작을 나타낸 사시도,
도 11은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 좌변기용 자동 개폐장치의 다양한 부가기능을 구현하기 위한 기능적 구성을 나타낸 블록도,
도 12는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 좌변기용 자동 개폐장치의 다양한 부가기능을 구현하는 동작원리를 나타낸 플로우챠트,
도 13은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 개방감지모듈의 세부구성을 나타낸 사시도,
도 14는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 폐쇄감지모듈의 세부구성을 나타낸 사시도이다.
상술한 본 고안의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
본 고안의 바람직한 실시예에 따른 좌변기용 자동 개폐장치는, 감지센서에 의한 감지 오작동을 최소화하면서도 착좌시트(30)를 개방시키기 위해 손으로 들어올리거나 동작버튼을 누를 필요없이 하나의 개방감지모듈(130)로 변기커버(20)와 착좌시트(30)를 구분하여 자동으로 개폐동작시킬 수 있도록 구비되어 위생적인 용변을 구현할 수 있는 자동 개폐장치로서, 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이 커버구동수단(110), 시트구동수단(120), 개방감지모듈(130) 및 제어부(140)를 포함하여 구비된다.
먼저, 커버구동수단(110)은, 변기커버(20)의 힌지(21)에 체결되어 제어부(140)의 제어신호에 따라 정역회전하며 착좌시트(30)를 자동 개폐시키는 구동장치로서, 좌변기(10) 상에서 변기커버(20)의 후단에 배치되어 변기커버(20)의 각 운동을 지지하는 기어박스(180)의 내부에 장착된다.
여기서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 커버구동수단(110)은 기어박스(180) 내에서 기어박스(180)의 양측에 각각 지지되는 변기커버(20)의 양 힌지(21) 중 하나의 힌지에 축결합되어 변기커버(20)를 각운동시키기 위한 회전력을 전달할 수 있으며, 상기 커버구동수단(110)이 결합되지 않은 변기커버(20)의 다른 힌지(21)에는 변기커버(20)를 기어박스(180)에 회전가능하게 지지하기 위한 보조축부(111)가 축결합된다.
또한, 상기 보조축부(111)의 일측에는 일단은 보조축부(111)를 지지하고 타단은 기어박스(180)의 내측 벽면에 지지되는 탄성스프링(112)이 배치되어 커버구동수단(110)에 의해 변기커버(20)가 폐쇄 회전할 때에 변기커버(20)의 폐쇄방향과 반대방향으로 탄성반발력을 제공하여 변기커버(20)의 하부가 착좌시트(30)의 상부에 빠른 속도로 접촉함에 따라 발생되는 충격 및 소음을 최소화할 수 있다.
더불어, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 커버구동수단(110)은 제어부(140)의 제어신호에 따라 정역회전하는 구동모터(115)와, 상기 구동모터(115)의 회전축에 체결되는 웜(116)과, 다수 개의 기어조합으로 이루어지며 상기 웜(116)과 맞물려 회전하면서 상기 구동모터(115)의 속도비나 회전방향을 조절하는 기어열(117) 및, 일단은 상기 기어열(117)과 맞물려 회전하며 타단은 상기 변기커버(20)의 구동 힌지(21)와 체결되는 회전축부(114)를 포함하여 구비될 수 있다.
상기 시트구동수단(120)은, 착좌시트(30)의 힌지(31)에 체결되어 제어부(140)의 제어신호에 따라 정역회전하며 착좌시트(30)를 개폐시키는 구동장치로서, 커버구동수단(110)과 마찬가지로 상기 기어박스(180)의 내부에 장착된다.
여기서, 시트구동수단(120)은 회전구동시키는 대상에 있어서 커버구동수단(110)과 차이가 있으며 시트구동수단(120)의 구체적인 구성 및 동작원리는 상술한 커버구동수단(110)의 구성 및 동작원리와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
다만, 상기 커버구동수단(110)과 시트구동수단(120)은 기어박스(180)의 내부에 장착되되, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 기어박스(180)의 내부의 내설된 변기커버(20) 및 착좌시트(30)의 각 양측 힌지(21,31) 중 서로 다른 방향의 한 힌지(21,31)에 각각 체결되면서 장착되어 기어박스(180)의 외형 크기를 전체적으로 소형화할 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 설명되지 않은 도면번호 121은 시트구동수단(120)의 보조축부이고 122는 탄성스프링이며 123은 지지바이며, 이러한 구성을 통해 커버구동수단(110)과 마찬가지로 착좌시트(30)가 폐쇄회전할 때에 착좌시트(30)의 폐쇄방향과 반대방향으로 탄성반발력을 제공하여 착좌시트(30)의 하부가 좌변기(10)의 상부와 빠른 속도로 접촉함에 따라 발생되는 충격 및 소음을 최소화할 수 있다.
상기 개방감지모듈(130)은 변기커버(20)의 전단에 배치되어 변기커버(20)의 연장된 길이방향(L)의 전방을 향해 일정 감지영역으로 인체를 감지하는 감지수단으로서, 감지된 감지신호는 제어부(140)와 연결된 유선 또는 무선의 신호라인(미도시)을 따라 제어부(140)로 전달되어 변기커버(20) 및 착좌시트(30)를 개방시키기 위한 기초데이터로 이용된다.
여기서, 상기 개방감지모듈(130)에 이용되는 센싱수단으로는 적외선 센서, 초음파 센서, 열센서, 근접센서 등과 같이 본 고안이 속하는 기술분야에서 인체의 존재나 움직임을 감지할 수 있는 센서이면 이에 적용하여 이용될 수 있다.
또한, 상기 개방감지모듈(130)은 변기커버(20)의 전단에 배치됨에 따라 변기커버(20)가 폐쇄된 상태에서는 사용자가 용변을 보기 위해 좌변기(10)에 접근하는 것을 감지할 수 있으며, 동시에 변기커버(20)가 개방된 상태에서 사용자가 착좌시트(30)를 개방시키기 위해 직립 개방된 변기커버(20)의 상부로 손을 휘젖는 움직임을 구분하여 감지할 수 있다.
더불어, 상기 개방감지모듈(130)은 하나의 센서로 이루어져 좌변기(10)에 접근하는 사용자와 변기커버(20) 상부의 사용자의 손을 각각 감지할 수 있으나, 경우에 따라 각각의 움직임을 감지하기 위한 복수 개의 센서로 이루어질 수도 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 13에 도시된 바와 같이 상기 개방감지모듈(130)은 변기커버(20)가 닫혀진 상태에서 좌변기(10)의 전방으로 접근하는 사용자를 감지하기 위한 접근 감지센서(131)와, 상기 변기커버(20)가 개방된 상태에서 변기커버(20)의 상방을 이동하는 사용자의 손을 감지하기 위한 손 감지센서(132)를 포함하여 구비될 수 있다.
여기서, 상기 접근 감지센서(131)와 손 감지센서(132)에 의해 동시에 각각의 감지신호가 수신되는 경우, 제어부(140)는 변기커버(20)의 개방 또는 폐쇄된 상태를 기준으로 임의 감지신호를 노이즈 데이터로 취급하여 오작동되지 않도록 구비될 수 있다.
이를 위해, 도시되지 않았으나 변기커버(20)의 회전상태를 감지하기 위한 회전엔코더나 리밋스위치가 장착되어 제어부(140)는 상기 변기커버(20)의 개폐여부를 구분하여 인식할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 변기커버(20)가 폐쇄된 상태에서 접근 감지센서(131)로부터 전달되는 감지신호만을 유효데이터이고 손 감지센서(132)로부터 전달되는 감지신호는 노이즈 데이터로 취급할 수 있으며, 변기커버(20)가 개방된 상태에서 손 감지센서(132)로부터 전달되는 감지신호는 유효데이터로 접근 감지센서(131)로부터 전달되는 감지신호만을 노이즈데이터인 것으로 취급하여 노이즈데이터에 의한 변기커버(20) 및 착좌시트(30)의 개폐 오작동을 방지할 수 있다.
또한, 상기 손 감지센서(132)는 접근 감지센서(131)보다 상대적으로 좁은 감지영역을 갖도록 구비되어, 사용자가 착좌시트(30)에 착석한 상태에서 신체의 일부를 개방감지모듈(130)로 근접하는 동작을 오인하여 착좌시트(30)가 오작동되는 것이 방지되도록 구비될 수 있다.
상기 제어부(140)는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동 개폐장치의 동작을 중앙제어하는 제어회로부로서, 후술되는 조작부(160)에 의한 설정사항에 따라 각 감지모듈(130,150,170)로부터 전달되는 감지신호를 기초로 하여 상기 커버구동수단(110) 및 시트구동수단(120)를 구동제어한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 변기커버(20)가 닫혀져 개방감지모듈(130)의 감지방향이 좌변기(10)의 전방을 향하는 상태에서 상기 개방감지모듈(130)의 감지신호가 전달되면 상기 변기커버(20)를 개방시키기 위한 제어신호를 커버구동수단(110)으로 출력하여 커버구동수단(110)에 의해 변기커버(20)가 개방되도록 하며, 상기 변기커버(20)가 직립되게 개방되어 개방감지모듈(130)의 감지방향이 좌변기(10)의 상방을 향하는 상태에서 상기 개방감지모듈(130)의 감지신호가 전달되면 상기 착좌시트(30)를 개방시키기 위한 제어신호를 시트구동수단(120)으로 출력하여 시트구동수단(120)에 의해 착좌시트(30)가 개방되도록 한다.
이와 같이 개방감지모듈(130)의 감지신호에 따라 착좌시트(30)가 자동개방되는 구성을 통해, 종래와 같이 사용자가 착좌시트(30)를 개방시키기 위해 손으로 들어올리거나 별도의 동작버튼을 누를 필요없이 감지센서의 감지동작에 따라 구동수단으로 착좌시트(30)를 자동개방시킬 수 있으므로 위생적인 용변 환경을 제공할 수 있으며, 하나의 개방감지모듈(130)로 변기커버(20)와 착좌시트(30)를 구분하여 자동으로 개방동작시킬 수 있으므로 좌변기용 자동 개폐장치의 시스템 설계를 간소화시킬 수 있으며 제조단가를 절감할 수 있다.
또한, 상기 개방감지모듈(130)은 변기커버(20)의 전단에 배치되어 변기커버(20)의 연장된 길이방향(L)의 전방을 향해 인체를 감지동작하므로, 좌변기(10)의 몸체에 장착된 종래의 센서감지 방식과 비교하여 상기 개방감지모듈(130)의 설정 감지영역을 최소화할 수 있어 자동 개폐장치의 오작동을 최소화할 수 있으며, 하나의 개방감지모듈(130)로 상기 변기커버(20)와 착좌시트(30)를 구분하여 개방동작시킬 수 있는 여건을 제공할 수 있다.
한편, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동 개폐장치는 사용자의 용변완료를 감지하여 개방된 변기커버(20) 및 착좌시트(30)가 자동적으로 폐쇄되도록 제어할 수 있다.
이를 위해, 도 2, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 변기커버(20)의 내측면에 배치되어 변기커버(20)가 개방된 상태에서 좌변기(10)의 전방을 향해 일정 감지영역으로 인체를 감지하는 폐쇄감지모듈(150)을 더 포함하여 구비되며, 상기 제어부(140)는 폐쇄감지모듈(150)에 의해 인체가 감지된 후 일정 대기시간 내에 감지신호가 전달되지 않으면 상기 착좌시트(30) 및 변기커버(20)를 닫기 위한 제어신호를 상기 시트구동수단(120) 및 커버구동수단(110)으로 출력하도록 동작한다.
여기서, 상기 폐쇄감지모듈(150)은 착좌시트(30)에 착석한 사용자나 좌변기(10)의 전방에 서서 소변을 보는 사용자를 감지하기 위한 감지수단으로서, 감지된 감지신호는 제어부(140)와 연결된 신호라인(미도시)을 따라 제어부(140)로 전달되어 변기커버(20) 및 착좌시트(30)를 폐쇄시키기 위한 기초데이터를 이용된다.
또한, 상기 폐쇄감지모듈(150)은 개방감지모듈(130)과 같이 인체의 존재나 움직임을 감지할 수 있는 다양한 종류의 센서가 이용될 수 있다.
더불어, 폐쇄감지모듈(150)은 변기커버(20)가 개방된 상태에서 좌변기(10)의 전방으로 감지영역이 설정되어 좌변기(10)의 전방에 위치한 사용자나 착좌시트(30)에 착석한 사용자를 인식할 수 있도록 하나의 센서로 이루어지거나, 경우에 따라 각각의 움직임을 감지하기 위한 복수 개의 센서로 이루어질 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 14에 도시된 바와 같이 상기 폐쇄감지모듈(150)은 변기커버(20)가 개방된 상태에서 착좌시트(30)에 착석한 사용자를 감지하기 위한 착좌 감지센서(151)와, 상기 좌변기(10)의 전방에 위치한 사용자를 감지하기 위한 전방 감지센서(152)를 포함하여 구비될 수 있다. 여기서, 상기 착좌 감지센서(151)와 전방 감지센서(152)에 의해 동시에 각각의 감지신호가 수신되는 경우, 제어부(140)는 착좌시트(30)의 개방 또는 폐쇄된 상태를 기준으로 임의의 감지신호를 노이즈 데이터로 취급하여 오작동되지 않도록 구비될 수 있다.
이를 위해, 도시되지 않았으나 착좌시트(30)의 회전상태를 감지하기 위한 회전엔코더나 리밋스위치가 장착되어 제어부(140)는 상기 착좌시트(30)의 개폐여부를 구분하여 인식할 수 있다.
또한, 상기 착좌 감지센서(151)는 전방 감지센서(152)보다 상대적으로 좁은 감지영역을 갖도록 구비되어, 사용자가 착좌시트(30)에 착석한 상태와 좌변기(10)의 전방 위치에 서있는 상태를 구분하여 감지할 수 있다.
이와 같이 폐쇄감지모듈(150)의 감지신호에 따라 착좌시트(30) 및 변기커버(20)가 자동폐쇄되는 구성을 통해, 사용자의 용변 완료를 판단하여 개방된 상태의 착좌시트(30) 및 변기커버(20)를 자동적으로 폐쇄시킬 수 있으므로 사용자의 편의가 증대되며, 좌변기(10)를 이용하지 않는 경우에는 항상 변기커버(20)가 폐쇄된 상태를 유지할 수 있으므로 좌변기(10) 내부의 세균이 실내의 기류를 타고 실내로 확산되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
상기와 같은 제어부(140)에 의한 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동 개폐장치의 동작원리로는, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 먼저, 착좌시트(30) 및 변기커버(20)가 닫혀진 상태에서 변기커버(20)의 전단에 배치된 개방감지모듈(130)은 감지방향이 좌변기(10)의 전방을 향하는 상태로 배치되기 때문에 용변을 보기 위해 좌변기(10)에 근접하는 사용자를 인식할 수 있도록 감지동작한다.
이에 제어부(140)는 개방감지모듈(130)로부터 수신되는 감지신호를 기초로 하여 개방감지모듈(130)에 의해 사용자의 접근이 인식되었는지 여부를 판단(S10)하여, 도 8의 (a) 및 도 9의 (a)와 같이 변기커버(20)가 닫혀진 상태에서 개방감지모듈(130)의 첫번째 감지신호가 수신되면 커버구동수단(110)으로 변기커버(20)를 개방시키기 위한 제어신호를 출력하며 상기 제어신호를 수신한 커버구동수단(110)은 정회전하면서 변기커버(20)의 힌지(21)를 개방회동시켜 변기커버(20)가 직립되게 각운동되면서 개방(S20)되도록 한다.
따라서, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이 사용자는 변기커버(20)가 개방된 상태에서 착좌시트(30)에 착석하여 용변을 볼 수 있으며, 제어부(140)는 폐쇄감지모듈(150)에 의한 인체의 인식여부를 판단(S32)하여 일정 대기시간 내에 폐쇄감지모듈(150)의 감지신호가 전달되지 않으면, 도 8의 (d)에 도시된 바와 같이 착석한 사용자가 용변을 마치고 이동한 것으로 판단하여 변기커버(20)를 닫기 위한 제어신호를 상기 커버구동수단(110)으로 출력하여 커버구동수단(110)에 의해 변기커버(20)를 각운동시켜 폐쇄(S42)되도록 한다.
한편, 상기 제어부(140)는 변기커버(20)가 개방된 상태에서 개방감지모듈(130)에 의해 사용자의 손이 인식되었는지 여부를 판단(S31)하여, 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이 남성의 사용자가 소변을 보기 위해 직립 개방된 변기커버(20)의 상부로 손을 휘젖게 되면 상기 개방감지모듈(130)이 이를 인식하여 감지신호를 제어부(140)로 출력한다.
이에 제어부(140)는 변기커버(20)가 개방된 상태에서 두 번째 감지신호가 수신되면 시트구동수단(120)으로 착좌시트(30)를 개방시키기 위한 제어신호를 출력하며 상기 제어신호를 수신한 시트구동수단(120)은 정회전하면서 착좌시트(30)의 힌지(31)를 회동시켜 착좌시트(30)가 직립되게 각운동되면서 개방(S41)되도록 한다.
이후, 제어부(140)는 폐쇄감지모듈(150)에 의한 인체의 인식여부를 판단(S50)하여 일정 대기시간 내에 폐쇄감지모듈(150)의 감지신호가 전달되지 않으면, 도 9의 (d)에 도시된 바와 같이 사용자가 소변을 마치고 이동한 것으로 판단하여 상기 착좌시트(30)를 닫기 위한 제어신호를 시트구동수단(120)으로 출력하여 시트구동수단(120)에 의해 착좌시트(30)를 각운동시켜 폐쇄되도록 하며, 이어서 변기커버(20)를 닫기 위한 제어신호를 상기 커버구동수단(110)으로 출력하여 커버구동수단(110)에 의해 변기커버(20)를 각운동시켜 폐쇄(S60)되도록 한다.
한편, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동 개폐장치는 사용자가 비데기능을 이용하기 위해 자동 개폐장치 일체에 손을 접촉하지 않은 상태로 용변을 처리할 수 있도록 구비될 수 있다.
이를 위해, 도 10에 도시된 바와 같이 좌변기(10)가 설치된 장소의 측벽(50) 또는 좌변기(10)의 일측에 장착되어 사용자 조작에 따른 동작신호를 상기 제어부(140)로 출력하는 조작부(160)와, 상기 조작부(160)의 상부에 배치되어 상방을 향해 일정 감지영역으로 인체를 감지하는 세정감지센서(170) 및, 상기 좌변기(10)의 내부에 배치되어 상기 제어부(140)의 제어신호에 따라 상향으로 세척수를 분사하는 세정모듈(210)을 더 포함하여 구비될 수 있다.
또한, 상기 제어부(140)는, 상기 세정감지센서(170)의 감지신호가 전달되면 상기 세정모듈(210)을 구동시키기 위한 제어신호를 출력한다. 이와 같이 상기 세정감지센서(170)의 감지신호에 따라 세정모듈(210)을 통해 세척수가 자동 분사되도록 제어할 수 있으므로 비데기능을 이용하기 위해 별도의 동작버튼을 손으로 누를 필요가 없이 좌변기(10) 및 자동 개폐장치 일체에 손을 접촉하지 않은 상태로 용변을 처리할 수 있으므로 사용자의 편의가 더욱 증대됨은 물론 보다 위생적인 용변 환경을 제공할 수 있다.
한편, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동 개폐장치는 상기 세정모듈(210)에 의한 비데기능 이외에 좌변기(10) 내부의 용변을 외부로 자동배수하는 기능과, 착좌시트(30)를 설정온도로 가열하는 온열 기능 등의 부가 기능을 더 구비하도록 구비될 수 있으며, 이 경우 각 모듈을 구동하는데 소모되는 대기전력을 최소화되도록 구비될 수 있다.
이를 위해, 도 11에 도시된 바와 같이 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동 개폐장치는, 상기 좌변기(10)와 저수조(40) 사이의 배수라인 상에 배치되어 상기 제어부(140)의 제어신호에 따라 좌변기(10) 내부의 용변을 외부로 배수하는 배수모듈(220)과, 상기 착좌시트(30) 내부에 배치되며 상기 제어부(140)의 제어신호에 따라 상기 착좌시트(30)를 설정온도로 가열하는 온열모듈(230) 및, 상용전원을 인가받아 구동전원 형태로 변환하여 공급하는 전원공급부(240)를 더 포함하여 구비된다.
또한, 도 12에 도시된 바와 같이 상기 제어부(140)는, 상기 변기커버(20)가 닫혀진 상태에서 상기 개방감지모듈(130)의 감지신호가 전달되면, 상기 전원공급부(240)를 통해 상기 온열모듈(230), 배수모듈(220) 및 세정모듈(210)에 구동전원이 공급되도록 제어하고, 상기 착좌시트(30)를 가열하기 위한 제어신호를 상기 온열모듈(230)로 출력하며, 상기 폐쇄감지모듈(150)에 의해 인체가 감지된 후 일정 대기시간 내에 감지신호가 전달되지 않으면 상기 착좌시트(30) 및 변기커버(20)를 폐쇄구동시킨 후 상기 배수모듈(220)로 배수구동을 위한 제어신호를 출력할 수 있다.
여기서, 상기 온열모듈(230), 배수모듈(220) 등의 구성은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 제어부(140)의 제어신호에 의해 구동되는 동작시점이 조절된다는 점에서 차이가 있으며, 온열모듈(230)의 온열기능을 구현하기 위해 착좌시트(30)를 가열하는 구성과, 제어신호에 의해 용변을 자동배수하는 전자식 배수장치의 구성과 세부 구성 및 동작원리는 통상의 온열모듈 및 배수모듈과 동일하므로 구체적인 구성 및 기능에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상기와 같은 세정모듈(210), 온열모듈(230), 배수모듈(220) 및 전원공급부(240)을 제어하기 위한 동작원리로는, 도 12에 도시된 바와 같이 먼저, 제어부(140)는 개방감지모듈(130)로부터 감지신호를 기초로 하여 개방감지모듈(130)에 의해 사용자의 접근이 인식되었는지 여부를 판단(S110)하여, 도 8의 (a) 및 도 9의 (a)와 같이 변기커버(20)가 닫혀진 상태에서 개방감지모듈(130)의 첫번째 감지신호가 수신되면 커버구동수단(110)으로 변기커버(20)를 개방시키기 위한 제어신호를 출력하며 상기 제어신호를 수신한 커버구동수단(110)은 정회전하면서 변기커버(20)의 힌지(21)를 회전시켜 변기커버(20)가 직립되게 각운동되면서 개방(S120)되도록 한다.
이후, 상기 제어부(140)는 조작부(160)에 의한 조작신호에 의해 온열모듈(230)에 의한 온열기능이 기설정되어 있는지를 판단(S130)하여, 온열기능이 설정된 경우 착좌시트(30)가 설정온도로 가열될 수 있도록 하기 위한 제어신호를 온열모듈(230)로 출력하여 온열모듈(230)이 가열구동(S131)될 수 있도록 제어한다.
이어서, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이 사용자는 변기커버(20)가 개방된 상태에서 착좌시트(30)에 착석하여 용변을 볼 수 있으며, 제어부(140)는 세정감지센서(170)에 의한 인체의 인식여부를 판단(S150)하여 사용자의 손짓에 따른 세정감지센서(170)의 감지신호가 입력되면 상기 세정모듈(210)을 구동시키기 위한 제어신호를 출력하여 상기 세정모듈(210)을 통해 세척수가 자동 분사되도록 구동(S151)시킨다.
그리고, 상기 제어부(140) 폐쇄감지모듈(150)에 의한 인체의 인식여부를 판단(S160)하여 일정 대기시간 내에 폐쇄감지모듈(150)의 감지신호가 전달되지 않으면, 도 8의 (d)에 도시된 바와 같이 착석한 사용자가 용변을 마치고 이동한 것으로 판단하여 변기커버(20)를 닫기 위한 제어신호를 상기 커버구동수단(110)으로 출력하여 커버구동수단(110)에 의해 변기커버(20)를 각운동시켜 폐쇄(S161)되도록 하고, 이어서 상기 변기커버(20)가 폐쇄되면 배수모듈(220)로 제어신호를 출력하여 상기 배수모듈(220)에 의해 좌변기(10) 내부의 용변이 외부로 배수되도록 구동(S170)시킨다.
한편, 상기 제어부(140)는 변기커버(20)가 개방된 상태에서 개방감지모듈(130)에 의해 사용자의 손이 인식되었는지 여부를 판단(S140)하여, 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이 남성의 사용자가 소변을 보기 위해 직립 개방된 변기커버(20)의 상부로 손을 휘젖게 되면 상기 개방감지모듈(130)이 이를 인식하여 감지신호를 제어부(140)로 출력한다.
이에 제어부(140)는 변기커버(20)가 개방된 상태에서 두 번째 감지신호가 수신되면 시트구동수단(120)으로 착좌시트(30)를 개방시키기 위한 제어신호를 출력하며 상기 제어신호를 수신한 시트구동수단(120)은 정회전하면서 착좌시트(30)의 힌지(31)를 회동시켜 착좌시트(30)가 직립되게 각운동되면서 개방(S141)되도록 한다.
그리고, 제어부(140)는 세정감지센서(170)에 의한 인체의 인식여부를 판단(S152)하여 사용자의 손짓에 따른 세정감지센서(170)의 감지신호가 입력되면 상기 세정모듈(210)을 구동시키기 위한 제어신호를 출력하여 상기 세정모듈(210)을 통해 세척수가 자동 분사되도록 구동(S153)시킨다.
이후, 제어부(140)는 폐쇄감지모듈(150)에 의한 인체의 인식여부를 판단(S162)하여 일정 대기시간 내에 폐쇄감지모듈(150)의 감지신호가 전달되지 않으면, 도 9의 (d)에 도시된 바와 같이 사용자가 소변을 마치고 이동한 것으로 판단하여 상기 착좌시트(30)를 닫기 위한 제어신호를 시트구동수단(120)으로 출력하여 시트구동수단(120)에 의해 착좌시트(30)를 각운동시켜 폐쇄되도록 하며, 이어서 변기커버(20)를 닫기 위한 제어신호를 상기 커버구동수단(110)으로 출력하여 커버구동수단(110)에 의해 변기커버(20)를 각운동시켜 폐쇄(S163)되도록 한다.
이어서 상기 변기커버(20)가 폐쇄되면 배수모듈(220)로 제어신호를 출력하여 상기 배수모듈(220)에 의해 좌변기(10) 내부의 용변이 외부로 배수되도록 구동(S171)시킨다.
상기 배수모듈(220)에 용변이 배수처리된 후에는 상기 제어부(140)는 개방감지모듈(130)의 감지신호를 대기하는 최초 단계로 리셋되어 이후의 사용자 접근 및 움직임을 감지하도록 동작대기한다.
이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
10...좌변기 20...변기커버
30...착좌시트 110...커버구동수단
120...시트구동수단 130...개방감지모듈
140...제어부 150...폐쇄감지모듈
160...조작부 170...세정감지센서
210...세정모듈 220...배수모듈
230...온열모듈 240...전원공급부

Claims (4)

  1. 감지센서의 감지작동에 따라 구동수단으로 좌변기(10)의 상부에 설치된 변기커버(20) 및 착좌시트(30)를 각운동시켜 자동 개폐할 수 있도록 한 좌변기용 자동 개폐장치에 있어서,
    상기 변기커버(20)의 힌지(21)에 체결되어 제어신호에 따라 정역회전하면서 변기커버(20)를 개폐시키는 커버구동수단(110);
    상기 착좌시트(30)의 힌지(31)에 체결되어 제어신호에 따라 정역회전하면서 착좌시트(30)를 개폐시키는 시트구동수단(120);
    판형상으로 이루어진 상기 변기커버(20)의 전단에 장착되고, 상기 변기커버(20)의 연장된 길이방향(L)의 전방을 향해 일정 감지영역으로 인체를 감지하여, 상기 변기커버(20)가 닫혀져 수평배치된 상태에서는 좌변기(10)의 전방을 지향하여 좌변기(10)에 접근하는 사용자를 감지하며 상기 변기커버(20)가 개방되어 직립배치된 상태에서는 좌변기(10)의 상방을 지향하여 변기커버(20)의 상방을 이동하는 사용자의 손을 감지하는 개방감지모듈(130); 및
    상기 변기커버(20)의 회전상태를 감지하는 회전엔코더나 리밋스위치에 의해 상기 변기커버(20)의 개폐여부를 구분하여 인식하고, 상기 변기커버(20)가 닫혀진 것으로 인식된 상태에서 상기 개방감지모듈(130)의 감지신호가 전달되면 상기 변기커버(20)를 개방시키기 위한 제어신호를 상기 커버구동수단(110)으로 출력하며, 상기 변기커버(20)가 개방된 것으로 인식된 상태에서 상기 개방감지모듈(130)의 감지신호가 전달되면 상기 착좌시트(30)를 개방시키기 위한 제어신호를 상기 시트구동수단(120)으로 출력하는 제어부(140);를 포함하되,
    상기 개방감지모듈(130)은 변기커버(20)가 닫혀진 상태에서 좌변기(10)의 전방으로 접근하는 사용자를 감지하기 위한 접근 감지센서(131)와, 상기 변기커버(20)가 개방된 상태에서 변기커버(20)의 상방을 이동하는 사용자의 손을 감지하기 위한 손 감지센서(132)를 포함하고, 상기 손 감지센서(132)는 접근 감지센서(131)보다 상대적으로 좁은 감지영역을 가지며,
    상기 제어부(140)는 변기커버(20)가 폐쇄된 상태에서 상기 접근 감지센서(131)로부터 전달되는 감지신호는 유효데이터이고 손 감지센서(132)로부터 전달되는 감지신호는 노이즈 데이터인 것으로 취급하며, 상기 변기커버(20)가 개방된 상태에서 상기 손 감지센서(132)로부터 전달되는 감지신호는 유효데이터이고 접근 감지센서(131)로부터 전달되는 감지신호는 노이즈데이터인 것으로 취급하는 것을 특징으로 하는 좌변기용 자동 개폐장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 변기커버(20)의 내측면에 배치되어 상기 변기커버(20)가 개방된 상태에서 좌변기의 전방을 향해 일정 감지영역으로 인체를 감지하는 폐쇄감지모듈(150);을 더 포함하며,
    상기 제어부(140)는, 상기 폐쇄감지모듈(150)에 의해 인체가 감지된 후 일정 대기시간 내에 감지신호가 전달되지 않으면 상기 착좌시트(30) 및 변기커버(20)를 닫기 위한 제어신호를 상기 시트구동수단(120) 및 커버구동수단(110)으로 출력하는 것을 특징으로 하는 좌변기용 자동 개폐장치.
  3. 삭제
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 좌변기(10)와 저수조(40) 사이의 배수라인 상에 배치되어 상기 제어부(140)의 제어신호에 따라 좌변기(10) 내부의 용변을 외부로 배수하는 배수모듈(220);
    상기 착좌시트(30) 내부에 배치되며 상기 제어부(140)의 제어신호에 따라 상기 착좌시트(30)를 설정온도로 가열하는 온열모듈(230);
    상용전원을 인가받아 구동전원 형태로 변환하여 공급하는 전원공급부(240);를 더 포함하며,
    상기 제어부(140)는, 상기 변기커버(20)가 닫혀진 상태에서 상기 개방감지모듈(130)의 감지신호가 전달되면, 상기 전원공급부(240)를 통해 상기 온열모듈(230), 배수모듈(220) 및 세정모듈(210)에 구동전원이 공급되도록 제어하고, 상기 착좌시트(30)를 가열하기 위한 제어신호를 상기 온열모듈(230)로 출력하며, 상기 폐쇄감지모듈(150)에 의해 인체가 감지된 후 일정 대기시간 내에 감지신호가 전달되지 않으면 상기 착좌시트(30) 및 변기커버(20)를 폐쇄구동시킨 후 상기 배수모듈(220)로 배수구동을 위한 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 좌변기용 자동 개폐장치.
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