KR20050083155A - 살균장치가 내장된 화장지걸이 하우징 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변기 등의 옆에 적당한 높이로 고정하는 화장지걸이 하우징에 기능을 추가한 것으로서, 화장지를 항상 살균하여 청결 상태를 유지시켜 주고, 인체를 감지할 때에는 음악을 틀어주며, 공기를 정화 및 살균하는 동시에 아로마 향기를 배출해 주고, 화장지가 떨어져 갈 때에는 경고를 해주며, 버튼을 누르면 화장지가 자동으로 내려오는 등의 다기능 목적을 가진 살균장치가 내장된 화장지걸이 하우징에 관한 것이다.

Description

살균장치가 내장된 화장지걸이 하우징{Toilet Paper Housing With Sterilizer}

본 발명은 화장실용 화장지걸이 하우징에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화장지를 살균소독해 주는 장치가 내장되어 있고 기타의 기능이 내장되어 있는 화장지걸이 하우징에 관한 것이다.

일반적으로, 화장지걸이는 도 1에서와 같이 통상 전방이 개방된 케이스와, 상기 케이스 내부에 착탈 가능하게 설치되어 두루마리 화장지가 끼워지는 보빈 및, 상기 케이스의 전방 개구부 상단에 힌지 결합하여 샤워시 두루마리 화장지가 물에 젖는 것 등을 방지하는 판 형상의 커버(60)로 구성된다.

상기 화장지걸이에 두루마리 화장지(20)를 갈아끼우기 위해서는 먼저, 케이스 내부의 협소한 공간에 손을 집어넣어 보빈을 파지한다. 상기 보빈을 케이스의 양측 내부 면에 형성된 결합 홈으로부터 분리한 다음, 다 쓴 화장지의 심지를 빼서 버리고 새 화장지를 보빈에 끼운다. 화장지를 갈아끼운 후 다시 보빈을 케이스에 결합하기 위해 양손으로 보빈을 파지하여 케이스 내부에 집어넣어 보빈의 양단을 결합 홈에 끼워 넣는다.

이와 같이, 상기 화장지걸이에 화장지를 갈아 끼우는 기능만 가지고 있기 때문에 세균의 감영 등에는 취약한 구조로 되어 있다.

또한, 화장실 내의 공기정화 및 변(便) 냄새 제거를 위하여 코로나 방전에 의한 플라즈마(plasma) 발생부와 전기집진부로 구성된 공기정화집진장치를 화장지걸이 하우징에 부설 적용함으로써 화장실 내의 공기뿐만 아니라 변 냄새도 분해 제거하여 청결한 상태의 화장실 환경을 유지할 수 있는 방법 및 그 공기정화시스템에 관한 것이다.

변기가 설치된 종래의 화장실은 개별 화장실이던지 또는 공중화장실이던지 특히 육상·해상·공중으로 이동할 수 있는 이동화장실의 경우 공간적으로 대부분 밀폐되고 협소하여 대ㆍ소변 시 발생하는 변 냄새의 농도가 진한 편이며, 특히 사용빈도가 높은 공중화장실은 변 냄새가 더욱 진한 편이다.

따라서 이때 발생하는 많은 양의 변 냄새분자 및 변 냄새입자가 용변을 보고 있는 사람의 호흡기를 통하여 인체로 흡인될 수밖에 없는 구조이다.

특히, 아파트나 양옥과 같은 주거공간 및 사무실이나 작업실 등과 같은 생활공간에 화장실이 부속적으로 설치되어 있어서 용변시에 발생하는 변 냄새의 대부분이 이들 생활공간인 실내로 확산 유입된다.

더욱이 냉ㆍ난방 시설이 설치되어 있는 대부분의 주거공간이나 생활공간에는 에너지 절약차원에서 자주 환기를 하지 않기 때문에 부속화장실로부터 유입되는 많은 양의 유해한 이들 변 냄새는 결과적으로 장시간에 걸쳐 변 분자나 변 입자로서 호흡기를 통해 인체의 기관지나 폐 속 깊이 흡인 축적된다.

왜냐하면, 보통 한 사람이 하루에 폐로 흡인하는 공기량은 약 10㎥(무게 약 13㎏)의 많은 공기를 어쩔 수 없이 계속하여 흡인하여 폐로 보내어 산소를 취하고 난 다음 다시 배출하는 폐는 일종의 산소 흡취 필터로 볼 수 있기 때문이다.

한편, 이와 같은 변 냄새들은 모두 배출 변에서 발생된 암모니아, 황화수소, 그리고 케톤류나 아민 및 알데히드류의 분자상이나 입자상으로서 이들은 인간의 호흡기 중의 기관지나 폐에 부착하여 암을 유발할 수도 있는 유해 유기물이기 때문에 가능하면 근원적으로 제거하여 용변중이나 또는 용변 후에 실내공간으로 유입되는 것을 차단하여 인체로 흡인되지 않도록 하는 것이 매우 바람직하고 또 필요하다.

그러나 이와 같은 변 분자나 미세한 변 입자상태의 유해 변 냄새는 물론 화장실 내의 공기까지 모두 제거할 수 있는 방법이나 그 장치에 대한 경제적이면서도 유효하고 충분한 수단은 아직까지 없는 실정이다.

종래에는 화장실 내의 상부 구석에 환풍기를 설치하여 용변시 발생하는 변 냄새와 공기가 화장실의 바깥으로 배출되도록 환기시키고 있으며, 별도의 강력한 환기장치 및 배출통로를 이용하여 화장실 내의 변 냄새를 배기 제거하고자 하나, 이와 같은 방법은 유체역학적인 측면이나 전기 에너지적인 측면에서 변 냄새 제거효율이 매우 낮은 편이므로 바람직하지 못한 방법이다.

왜냐하면, 상기 환풍기는 대체로 많은 전력(0.6∼2.4 KWh)을 소비하는데 비하여 용변시에 발생하는 변 냄새가 화장실 전체 공간으로 빠르게 확산하기 때문에 환풍기로 화장실의 실내공기 모두를 순간적으로 환기하기에는 유체 역학상 매우 어려우며 환풍기 동작에도 불구하고 결국은 변 냄새가 외부로 배출되기보다는 화장실 출입문을 통하여 이들 변 냄새들이 생활공간인 실내로 바로 확산 유입되고 더불어 인체의 호흡기로도 흡입되어 해로워진다.

또한, 강력한 흡인펌프를 이용하여 변기 내의 공기와 그리고 변까지 흡인하는 방법도 국내ㆍ외에 다수의 특허가 등록되어 있으나 상술하듯이 편리하거나 경제적이지 못하기는 매한가지이다.

또한, 거품을 발생시켜 변 냄새를 줄이도록 한 포세식 양변기가 일본(日本) 닛폰 사에 의해 개발된 바 있으나 이는 용변시에 발생하는 대부분의 변 냄새를 제거할 수 없을 뿐 아니라 계면활성제를 사용하여 세척수 중에 거품을 발생시키는 방법을 취하기 때문에 수고스럽고 경제적이지 못하며 특히 계면활성제가 토양 및 수질을 오염(악화)시키는 환경 공해물질로 알려져 있어서 더욱 바람직하지 못하다.

또한, 자외선 등(UV lamp)("Germicidal Toilet Seat" US Patent No. 4,819,276 (April 11 1989)이나 전기방전에 의해 오존(특허 제0000210호, "화장실 탈취방법 및 탈취장치" (96.01.03))을 발생시키고 용변시 발생한 변 냄새를 흡인한 다음 오존으로 분해하고 또 필터로서 제거하도록 한 장치가 국내ㆍ외에서 개발되어 출원된 바 있으나, 용변시 발생하는 고농도의 변 냄새를 일시적으로 모두 분해 제거하기 위해서는 많은 량의 오존(환경기준치의 수십 내지 수 백배 정도)을 발생시켜 처리해야 하나, 변 냄새분자와 오존을 유효하게 결합시키는 방법이 비효율적이다.

또한, 변 냄새입자의 경우 오존으로는 이들 입자의 표면만 일부 처리되기 때문에 최종적으로는 충분한 변 냄새제거가 이루어지지 못하며, 또한 자외선 등인 경우 이들 변 냄새 분자나 입자가 자외선 등의 표면에 부착하여 더 이상의 자외선 방출을 차단하게 되고 자외선 등은 수명도 충분하게 길지 못하며, 특히 변 냄새를 포함한 공기를 흡인하여 오존과 처리하고 다시 배출될 때 잔류하는 다량의 오존이 그대로 좁은 화장실 내로 방출되는 경우 인체에 매우 해롭게 작용하는 문제점도 있는 것이다.

이와 같은 잔류 오존 배출문제는 배출구에 활성탄 필터를 설치하여 잔류 오존을 분해 제거하고, 또 오존으로는 충분히 제거가 안 되는 변 냄새입자를 제거하기 위하여 특수한 산화금속 필터가 추가로 필요하고 또 이를 자주 교환해야 하며, 결국은 변 냄새입자나 화장실 내의 먼지 등이 다량 집진 되면 더 이상 활성탄으로서의 잔류 오존 분해작용을 다 할 수 없게 되며 압력손 또한 켜져서 결국은 비싼 활성탄 및 특수필터를 자주 교환해주어야 하는 경제적인 부담이 있으며, 또한 버려지는 이들 필터는 다시 공해물질이 되는 문제점이 있어서 제품으로서의 충분한 경쟁력을 갖추고 있지 못하는 현실이다.

한편, 변 냄새를 특수 약 액이나 특수필터로 제거하는 방법도 개발되고 특허받아 있으나, 상술했듯이 압손과 오존과 경제성과 2차 공해 유발의 문제점이 있는 것들이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로, 살균 기능을 겸비한 화장지걸이 하우징 및 추가 기능을 제공함에 그 목적이 있다.

따라서, 본 발명은 용변시 방출되는 화장실 내의 공기를 정화하고 또 변 냄새도 제거하기 위하여 플라즈마 발생부와 전기집진부로 구성된 공기정화장치를 화장지걸이 하우징에 부가 설치하여 유해한 변 냄새분자는 코로나방전 플라스마(corona discharge plasma)의 전기물리화학적 작용(electrophysicochemical action)으로 분해 및 산화 제거하도록 하고, 또 0.01 ∼ 10 micrometer 정도로 크기가 비교적 큰 변 냄새 입자들은 전기 및 기계적으로 집진하여 변 냄새분자와 변 냄새입자들을 근본적으로 완전히 처리하도록 한다. 이때 집진판 상에는 전기집진뿐만 아니라 기계적으로 집진하도록 화장실에 비치되어 있는 화장지를 필터로 이용하도록 하여 이 화장지 필터 위에 유해한 변 입자가 집진 되게 하며, 유해 변 입자가 많이 집진 된 화장지 필터는 수시로 적절히 그러나 간단히 탈착할 수 있게 구성하여 변기로 수세 배수 제거하고 다시 부착 설치할 수 있게 함으로서 유해 변 냄새와 변 입자가 간단하고 저렴하면서도 매우 효과적으로 처리할 수 있는 장치가 되는 것이다. 따라서, 본 발명은 통상의 화장실에서 용변 중에 발생하는 유해세균과 변 냄새를 근원적으로 살균 분해처리하여 청결한 화장실을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 변 냄새가 포함된 화장실의 공기를 흡인할 수 있는 흡입구를 도 4에서와 같이 일 측(52)에 고정시켜 설치하고, 용변시 발생하는 변 냄새가 포함된 공기를 흡인펌프로 흡인한 다음 강력한 코로나방전 플라스마가 발생하는 공기정화집진장치로 통과시켜 변 냄새분자를 제거하고 또한 전기 및 기계적으로 집진하여 변 냄새입자도 모두 제거하도록 한다.

변 냄새제거를 위하여 구성된 상기 공기정화집진장치는 냄새 흡입구와 방전 전극과 그물코가 형성된 집진전극과, 상기 집진전극의 상부에 집진전극과 같이 그물코가 형성된 절연체 그물판을 설치하고, 상기 그물판 위에 화장지 필터가 전계 유도전극에 의해 압착되게 설치한 것으로 이때 이 방전 전극에서는 코로나 방전에 의한 플라스마가 발생하여 변 냄새분자를 분해 및 산화 제거하는 능력을 갖게 되며, 또한 방전 전극은 변 냄새입자에 전하를 부착시키는 하전장치(particle charger)로서도 작동하게 된다. 이때 하전장치는 플라스마 장치와 별도로 구성 부착할 수도 있으나, 플라스마장치로서 하전장치까지 겸임하게 함으로서 더욱 경제적이게 된다. 이렇게 하전 된 변 냄새입자가 정전력(Coulomb force)에 의해 집진전극으로 이동(migration)하여 집진전극의 상부에 설치된 절연 그물판과 상기 절연 그물판 위에 부설된 화장지 필터에 의해 공기 중의 유해 변 냄새 및 변 입자가 집진 제거된다.

본 발명 공기정화장치를 구성함에 있어서 방전 전극과 집진전극 사이에 절연체인 화장지가 방전 전극의 전계를 차단하도록 함으로서 코로나 방전의 발생과 지속을 방해하게 되므로 이의 보상을 위해 전계 유도전극을 화장지 위에 부가 설치함으로써 효과적인 전계를 유도할 수 있음은 물론 화장지 필터를 압착시켜 고정하는 장치로서도 기능을 부여할 수 있게 된다. 이때 유도전극은 집진전극과 연결 침에 의해 전기적으로 연결시키고 방전 전극의 코로나방전 플라스마를 유효하게 발생시킬 수 있는 정도의 유도전계를 형성할 수 있는 연면(沿面)을 가지면 만족하므로 중공환상형(中空環狀形)이나 그물형의 전극을 사용함이 바람직하며, 필요에 따라서는 이들의 다양한 결합형이나 다공성 평판이라도 사용할 수 있을 것이다.

이때 방전 전극은 강력한 코로나방전 플라스마가 매우 효과적으로 발생될 수 있게 곡률반경이 작거나 날카로운 형상으로 구성하고, 집진전극과 절연 그물판은 그물코와 같은 구멍을 갖거나 다공성의 판상으로 구성하여 공기의 유통이 용이하도록 하며, 코로나방전 플라스마에 의한 전기물리화학적 작용에 의해 이들 변 냄새 분자들을 분해 및 산화ㆍ살균 처리하도록 한다.

또한, 남은 유해 잔류 변 입자들은 정전력(Coulomb force)으로 집진전극 쪽으로 유도하여 절연 다공성 판 위에 부설된 화장지에 전기적인 집진뿐만 아니라 화장지필터에 의해 기계적으로도 집진 제거시켜 매우 효율이 높으면서도 구성이 간단하고 저렴한 장치로서 매우 청결한 상태의 화장실을 유지할 수 있도록 한다. 방전 전극과 집진전극으로 인가할 수 있는 전원으로는 직류, 교류, 맥류, 고주파 또는 펄스형의 고전압 중 하나이면 만족하나, 비교적 높은 전압을 인가할 수 있는 고주파 고전압 펄스파형(high frequency pulse wave form)의 전압을 인가시켜 코로나방전 플라스마와 집진효과를 펄스적으로 발생시킴으로써 더욱 고성능화함은 물론 항시 전력이 공급되는 직류에 비해 소비전력을 줄이고 또한 고가의 고전압 콘덴서 수를 줄일 수 있기 때문에 장치의 원가를 줄일 수 있다는 장점이 있다.

한편, 화장실 내의 공기를 정화하기 위해서는 본 발명의 공기정화집진장치와 화장지살균장치로 구성된 공기정화시스템을 상시로 또는 주기적으로 연속 작동시킴으로써 화장실 내의 공기도 정화할 수 있게 해준다. 이때 주기적이라는 것은 일정시간을 주기로 작동시간과 휴지시간을 정하여 연속적으로 이를 반복 작동하게 하는 것으로, 처리 효율을 높이기 위해서는 전 주기 중의 작동시간 비율을 증가시키면 된다.

상기의 설명은 공기정화집진장치(이하 도면상의 51번인 공기제어유닛이라 한다)의 공기정화 원리에 대해서 하나의 바람직한 예를 들어 상세한 설명을 부가한 것이며, 상기 공기제어유닛(51)은 본 발명의 화장지걸이 하우징 내부에 장착하는 것을 특징으로 한다.

상기의 설명에서와 같이 화장실 내부의 공기를 정화하는 것은 매우 중요하기 때문에 오염된 공기에 의하여 다량의 세균이 기생할 수 있는 화장지 또한 도 3 내지 도 4에서와 같이 공기출입필터(52), 공기제어유닛(51), 살균 유닛(33) 및 살균체(35)에 의해 화장실 내의 공기를 살균함과 동시에 화장지(20)에 기생하는 세균을 살균하는 구조를 갖는 화장지걸이 하우징인 것이 바람직하다.

따라서 상기 화장지걸이 하우징 내부에 화장지와 공기 중에 포함된 세균을 살균하는 공기출입필터(52)와 공기제어유닛(51) 및 살균유닛(33)이 하나의 화장지걸이 하우징(100)에서 상호 연동가능하게 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 걸러진 공기를 또 한번 정화하기 위하여 바람직하게는 아로마향기를 배출하는 스프레이(50)가 상기 하우징(100)의 상부에 내설되며; 상기 스프레이가 일정한 시간에 한 번씩 분출되도록 하는 전자식개폐스위치를 추가로 포함하는 공기제어유닛(51)인 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다. 아로마향기는 라벤더, 샌달우드, 페퍼민트, 유칼립투스 등의 에센셜 오일이라 불리는 순수한 식물 에너지의 결정체를 지칭하는 것으로서, 식물의 뿌리와 줄기, 잎과 씨앗 등에서 추출하는 것들이며, 공기와 섞일 경우에 스트레스 해소 및 생기 회복, 집중력 향상, 건강한 호흡 및 냄새 제거 등에 탁월한 효과가 있는 것으로 알려져 있기 때문에 화장실의 공기를 순화하는 매체로서 사용하는 것이 가장 바람직하다. 그래서 상기 스프레이는 충진식이거나 교체식으로 제작해서 아로마향기를 배출하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하우징 내부에는 물체의 움직임을 감지할 때에 동작하여 음악을 틀어 주면서 또한 공기의 오염 상태를 감지하는 적어도 하나의 센서유닛(57)이 내설되는 것이 바람직한데, 상기 센서유닛에 의해 음향유닛(32)과 음향발생부(37)가 작동하며; 상기 센서유닛에 의해 공기제어유닛(51) 및 살균유닛(33)이 선택적으로 작동하여서 공기를 정화하는 시간을 조절해 주면 전력의 불필요한 낭비를 막을 수가 있다.

흔히 화장실에서 깜박 잊고 화장지를 교체해 주지 않아 난처한 경우를 방지하기 위하여, 상기 하우징 내부의 걸이봉(12)에 걸린 화장지가 떨어져 가기 전에 상기 화장지의 중량을 감지하는 센서(미도시)를 상기 걸이봉에 내장하여 화장지의 무게가 가벼워지면 교체시기를 알려주는 교체알람유닛(39)을 상기 하우징(100)에 추가하여 설치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 화장지를 사용할 때마다 손으로 잡아당기는 불편함을 해소하면서 화장지의 과다낭비를 막기 위하여 상기 하우징 내부의 걸이봉(12)에 걸린 화장지를 아래 방향으로 풀어줄 수 있도록 다운버튼(21)을 누르면, 일정한 시간만 작동하면서 정량의 화장지가 풀어질 수 있도록 해주는 걸이봉제어유닛(53)을 추가하여 설치하는 것을 특징으로 하는 살균장치가 내장된 화장지걸이 하우징인 것이 바람직하다.

상기에 설명한 기능 외에도 하우징 내부에 습도센서를 부착하여 습도가 높은 장마철에는 화장지가 젖는 것을 방지해 주기 위하여 상기 하우징 내부에서 열풍을 발생하는 기능 등등 여러 가지 방법을 당업자라면 유추할 수 있기 때문에, 본 발명은 상기한 바와 같은 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 보다 다양하게 변형 실시될 수 있음은 물론이다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 화장지를 항상 살균하여 청결 상태를 유지시켜 주고, 인체를 감지할 때에는 음악을 틀어주며, 공기를 정화 및 살균하는 동시에 아로마 향기를 배출해 주고, 화장지가 떨어져 갈 때에는 경고를 해주며, 버튼을 누르면 화장지가 자동으로 내려오는 등의 다기능 목적을 가졌기 때문에 갈수록 공기의 오염이 심각해 지는 환경에서 꼭 필요한 청정유지 장비라고 할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 하우징(100)은 구조의 단순화로 인해서 단품 형태로 제작할 수 있고, 화장실 내의 설치 작업 또한 획기적으로 단순화할 수 있는 효과가 있으며 사스(SARS)와 같은 신종 질병에 대비할 수 있을 것으로 기대된다.

도 1은 종래의 화장지걸이 하우징를 도시한 사시도,

도 2는 살균유닛을 갖춘 본 발명품을 도시한 사시도,

도 3은 본원 발명의 구성요소를 표시해 놓은 설치구성도,

도 4는 본원 발명의 사시도와 설치구성도.

- 첨부도면의 주요 부분에 대한 용어 설명 -

100; 하우징(본원 발명품) 10 ; 프론트 커버,

11 ; 리어 커버, 12 ; 걸이봉,

20 ; 두루말이 화장지, 21 ; 다운버튼,

30 ; 제어유닛, 31 ; 전원플러그,

32 ; 음향유닛, 33 ; 살균유닛,

35 ; 살균체, 36 ; 표시등,

37 ; 음향발생부, 38 ; 제어버튼,

39 ; 교체알람유닛, 50 ; 향수 스프레이,

51 ; 공기제어유닛, 52 ; 공기 출입필터,

53 ; 걸이봉제어유닛, 56 ; 배출 기체(아로마향),

57 ; 센서유닛,

Claims (5)

1. 화장실에서 변기 등의 옆에 적당한 높이로 고정시키는 화장지걸이 하우징에 있어서,

   상기 화장지걸이 하우징 내부에 화장지와 공기 중에 포함된 세균을 살균해 주는 공기출입필터(52)와 공기제어유닛(51) 및 살균유닛(33)이 하나의 화장지걸이 하우징(100)에서 상호 연동가능하게 내설된 것을 특징으로 하는 살균장치가 내장된 화장지걸이 하우징.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징 내부에는 향기를 발산하는 스프레이(50)가 내설되며;

   상기 스프레이가 일정한 시간에 한 번씩 분출되도록 해 주는 전자식개폐스위치를 포함하여 구성된 공기제어유닛(51)인 것을 특징으로 하는 살균장치가 내장된 화장지걸이 하우징.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징 내부에는 물체의 움직임 및 공기의 상태를 감지하는 적어도 하나의 센서유닛(57)이 내설되며;

   상기 센서유닛에 의해 음향유닛(32)과 음향발생부(37)가 작동하며;

   상기 센서유닛에 의해 공기제어유닛(51) 및 살균유닛(33)이 선택적으로 작동하는 것을 특징으로 하는 살균장치가 내장된 화장지걸이 하우징.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징 내부의 걸이봉(12)에 걸린 화장지가 떨어져 가기 전에 상기 화장지의 중량을 감지하여 화장지의 교체시기를 알려주는 교체알람유닛(39)을 추가하여 설치하는 것을 특징으로 하는 살균장치가 내장된 화장지걸이 하우징.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징 내부의 걸이봉(12)에 걸린 화장지를 아래 방향으로 풀어주기 위하여 다운버튼(21)과 일정시간 작동하는 걸이봉제어유닛(53)을 추가하여 설치하는 것을 특징으로 하는 살균장치가 내장된 화장지걸이 하우징.