KR20120104133A

KR20120104133A - 살균수 분사 장치를 구비한 변좌

Info

Publication number: KR20120104133A
Application number: KR1020120092195A
Authority: KR
Inventors: 권선덕; 안중근; 정지혜
Original assignee: 웅진코웨이주식회사
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2012-09-20
Also published as: KR101518864B1; KR101222604B1; KR20100109340A; KR20100109344A; MY149087A; KR101603209B1

Abstract

본 발명은 소량의 살균수로 변기의 내벽 전체를 살균할 수 있는 살균수 분사 장치가 장착된 변좌를 제공하도록, 살균수가 유입되는 유입구; 상기 유입구를 통해 유입된 살균수가 유출되도록 반경방향으로 배치된 유출구를 포함하는 몸체부; 상기 몸체부로부터 유출구 하방에 연결되며, 저면에 오목부를 포함하는 돌출부; 상기 돌출부의 오목부에 의해서 형성되며, 살균수에 와류를 발생시키는 원통형의 와류 발생실; 상기 돌출부의 하부에 결합되며, 상기 와류 발생실에서 와류가 발생된 살균수를 변기의 내벽에 분사하도록 와류발생실의 중심에 형성된 분사홀을 포함하는 노즐부; 및 상기 유출구를 통해 배출된 살균수를 와류 발생실로 유입하도록, 상기 돌출부의 측벽으로부터 상기 와류 발생실의 중심에서 이격된 곳을 향하여 연장 형성된 안내홈;을 포함하는 살균수 분사 장치와 상기 살균수 분사 장치에 살균수를 공급하는 살균수 생성 장치를 포함하는 변좌를 제공한다.

Description

살균수 분사 장치를 구비한 변좌{TOILET SEAT HAVING A STERILIZING WATER DISPENSE APPARATUS}

본 발명은 변기의 내벽을 살균하기 위한 살균수 분사 장치를 구비한 변좌에 관한 것이다.

변기는 사용자가 앉아서 용변을 볼 수 있는 기기인데, 최근에는 위생을 위해서 비데가 설치된 변기가 많이 사용되고 있다. 비데는 용변 후 사용자의 국부에 물을 분사하여 국부를 세정하는 장치로, 휴지를 사용하지 않고 물로 세척하므로 국부를 청결하게 유지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 비데가 구비된 변기를 도시하고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 변기(10)에는 수조(20), 비데(30), 및 조작부(40)가 설치된다. 사용자가 용변을 본 후 레버를 누르면, 변기(10) 내의 물이 용변과 함께 배출되고 수조(20) 내의 물이 변기(10)에 채워진다. 또한, 사용자가 조작부(40)를 조작하여 비데(30)를 작동시키면 비데 본체 내에 설치된 노즐(32)이 비데 본체의 전방으로 이동하여 사용자의 국부에 세척수를 분사한다.

이와 같이 작동하는 변기에서는, 변기 내의 용변이 한번에 씻겨 내려가지 않으면 용변이 변기의 내부벽에 고착될 수 있고, 또한 변기 내에 항상 물이 고여있어 각종 미생물이 서식 및 증식할 수 있으므로, 위생상 바람직하지 못하다. 따라서, 사용자는 변기의 내부에 살균액이나 세척액을 투입하여 주기적으로 세척해야 하는데, 근래에는 사용자의 불편함을 덜기 위하여 살균액이나 세척액 투입 장치가 구비된 비데가 제공되어 사용되고 있다.

공개특허 2009-0072370호는 변기 살균 및 세척 장치에 관한 것으로, 세척액과 온수를 혼합하여 이를 변기 내부로 분사하는 노즐부를 개시하고 있다. 60℃ 이상의 온수와 세척액을 혼합한 물을 변기 내부에 분사하여 변기 내부에 서식하는 미생물을 제거한다는 것인데, 노즐부를 통해 분사되는 고압의 세척액이 외부로 튀는 것을 방지하기 위해서 변기의 덮개를 폐쇄한 상태로 사용하도록 되어 있다.

그러나, 이와 같이 고압의 세척액을 분사하는 경우 세척액이 변기 내부의 전면에 걸쳐 균일하게 분사되지 못하고, 고압의 세척액이 다량으로 분사되어 세척액의 낭비가 심하며, 또한 덮개를 폐쇄한 상태로 세척액을 분사하면 덮개의 내면에 세척액이 묻으므로 덮개의 내면을 사용자가 별도로 닦아내야 하는 불편함이 있다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 고안된 것으로, 소량의 살균수로 변기의 내벽 전체를 살균할 수 있는 살균수 분사 장치가 장착된 변좌를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따르면, 살균수가 유입되는 유입구; 상기 유입구를 통해 유입된 살균수가 유출되도록 반경방향으로 배치된 유출구를 포함하는 몸체부; 상기 몸체부로부터 유출구 하방에 연결되며, 저면에 오목부를 포함하는 돌출부; 상기 돌출부의 오목부에 의해서 형성되며, 살균수에 와류를 발생시키는 원통형의 와류 발생실; 상기 돌출부의 하부에 결합되며, 상기 와류 발생실에서 와류가 발생된 살균수를 변기의 내벽에 분사하도록 와류발생실의 중심에 형성된 분사홀을 포함하는 노즐부; 및 상기 유출구를 통해 배출된 살균수를 와류 발생실로 유입하도록, 상기 돌출부의 측벽으로부터 상기 와류 발생실의 중심에서 이격된 곳을 향하여 연장 형성된 안내홈;을 포함하는 살균수 분사 장치와 상기 살균수 분사 장치에 살균수를 공급하는 살균수 생성 장치를 포함하는 변좌를 제공한다.

본 발명의 제2 특징에 따르면, 상기 와류 발생실의 살균수는 상기 분사홀을 통해 미세 입자의 형태로 분무된다.

본 발명의 제3 특징에 따르면, 상기 안내홈은 측벽으로부터 내부로 갈수록 폭이 좁아진다.

본 발명의 제4 특징에 따르면, 상기 안내홈은 상기 와류 발생실의 중심에 대해 대칭으로 복수 개 형성된다.

본 발명의 제5 특징에 따르면, 상기 분사홀을 통해 분사되는 살균수가 100도 이상의 분사각으로 분사된다.

본 발명의 제6 특징에 따르면, 상기 와류 발생실의 높이(A)는 0.1 mm 이상 0.3 mm 이하이다.

본 발명의 제7 특징에 따르면, 상기 분사홀의 길이(B)는 0.1 mm 이상 0.3 mm 이하이다.

본 발명의 제8 특징에 따르면, 상기 분사홀의 직경(C)은 0.1 mm 이상 1.5 mm 이하이다.

본 발명의 제9 특징에 따르면, 상기 안내홈의 폭(D)은 0.1 mm 이상 0.7 mm 이하이다.

본 발명의 제10 특징에 따르면, 상기 분사홀은 상기 유입구 보다 크기가 작다.

본 발명의 제11 특징에 따르면, 상기 와류 발생실 내의 살균수의 압력은 1.2 kg/cm² 이상 5 kg/cm² 이하이다.

본 발명의 제12 특징에 따르면, 상기 살균수 생성 장치는 전극 방식으로 살균수를 생성한다.

본 발명의 제13 특징에 따르면, 상기 살균수 분사 장치에는 펌프가 설치되어 펌프에 의해 살균수가 공급된다.

본 발명의 제14 특징에 따르면, 상기 펌프는 전동 모터, 상기 전동 모터에 연결되어 회전 속도를 감속시키도록 다수의 기어를 구비한 감속 기어부, 상기 감속 기어부에 일측이 결합되어 관절 운동하는 다수의 링크 부재, 상기 링크 부재의 타측에 연결되어 상기 링크 부재의 관절 운동에 의해 왕복 운동하는 펌핑 유닛을 구비하고, 상기 펌핑 유닛은 왕복 운동하면서 상기 살균수 생성 장치의 살균수를 상기 살균수 분사 장치로 공급한다.

본 발명의 제15 특징에 따르면, 상기 살균수 분사 장치는 상기 분사홀이 직하방에서 전방을 향하도록 경사지게 설치된다.

본 발명에 따르면, 살균수를 표면적이 큰 미세 입자의 형태로 분사하므로 살균수가 변기의 내벽과 접촉하는 면적이 크게 되어 소량으로도 살균 효과를 높일 수 있다.

또한, 살균수의 분사각과 분사 속도를 크게 함으로써 하나의 살균수 분사 장치로 변기의 내벽 전면에 살균수를 분사할 수 있어서 구성이 간단하고 비용이 절감된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 살균수 분사 장치(100)가 구비된 변기(10)의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 살균수 분사 장치(100)의 분해 사시도이다.
도 3a 및 3b는 본 발명의 실시예에 따른 살균수 분사 장치(100)의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 살균수 분사 장치(100)의 몸체부의 저면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 살균수 분사 장치(100)의 급수 시스템의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 펌프(240)를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 살균수 분사 장치(100)가 변기(10)의 내벽에 살균수를 분무하는 상태를 도시한 것이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 살균수 분사 장치(100)가 구비된 변기(10)를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 변기(10)의 상부에 비데(20)가 설치된다. 비데(20)는 비데 본체(30)를 구비하며, 비데 본체(30)에는 변좌(40)와 덮개(50)가 회전 가능하도록 힌지 결합된다. 변좌(40)는 사용자가 앉아서 용변을 볼 수 있도록 고리 형상으로 형성되며, 내부에는 변좌(40)를 적당한 온도로 가열해주는 히터가 배치될 수 있다. 덮개(50)는 변기(10)를 사용하지 않을 때에 고리 형상의 변좌(40)의 개방된 부분을 폐쇄할 수 있도록 변좌(40)에 대응되는 형상으로 형성된다.

비데 본체(30)의 내부에는 노즐 어셈블리(60)와 건조 장치(70)가 설치된다. 노즐 어셈블리(60)는 항문용 세정 노즐과 여성용 비데 노즐을 구비하여 이루어진다. 세정 노즐과 비데 노즐은 각각 비데 본체(30)의 전방으로 이동 가능하도록 설치된다. 세정 노즐과 비데 노즐의 전단부에는 각각 토출구가 형성된 노즐 팁이 장착되어 세정수를 분사할 수 있도록 되어 있다.

건조 장치(70)는 송풍팬, 송풍 덕트, 및 가열 장치를 구비하여 이루어지며, 비데 본체(30)의 전방으로 온풍을 토출할 수 있다.

비데 본체(30)의 일측에는 조작부(80)가 설치되어, 사용자는 조작부(80)를 통해 비데(20)의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 용변 후 세정 버튼 또는 비데 버튼을 누르면, 세정 노즐 또는 비데 노즐이 전방으로 이동하여 사용자의 국부에 세정수를 분사하도록 할 수 있고, 세척 후에는 건조 버튼을 눌러 온풍이 분사되도록 함으로써 국부에 묻은 물기를 제거할 수 있다.

비데 본체(30)의 전방에는 또한 살균수 분사 장치(100)가 설치된다. 살균수 분사 장치(100)는 살균수 생성 장치로부터 살균수를 공급받아 변기(10)의 내벽에 살균수를 분사하여 변기(10)의 내벽을 살균하는 장치이다. 살균수 분사 장치(100)는 분사홀이 직하방에서 변기(10)의 전방을 향하여 경사지도록 비데 본체(30)에 장착되는 것이 바람직하다. 변기(10)의 후방에 위치한 분사홀이 전방을 향하게 함으로써 변기(10)의 내벽 전체에 균일하게 살균수가 분사될 수 있는데, 통상적인 변기(10)의 크기와 살균수 분사 장치(100)의 장착 위치를 고려할 때 전방으로 20도 이상 경사지게 설치하는 것이 바람직하다. 또는, 살균수 분사 장치(100)는 비데 노즐 처럼 비데 본체(30)의 전방으로 이동 가능하게 설치될 수 있는데, 이 경우에는 분사홀이 전방을 향하도록 경사지게 설치할 필요가 없을 것이다. 한편, 살균수 분사 장치(100)도 조작부(80)에 의해 분사 동작이 실행되게 할 수 있다. 즉, 조작부(80)에 변기 살균이라는 버튼을 마련하고, 사용자가 변기 살균 버튼을 누르면 살균수 분사 장치(100)가 살균수를 분사하게 할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 살균수 분사 장치(100)의 분해 사시도이고, 도 3a 및 3b는 살균수 분사 장치(100)의 측단면도이며, 도 4는 살균수 분사 장치(100)의 몸체부의 저면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 살균수 분사 장치(100)는 몸체부(120)와 노즐부(140)를 포함하여 이루어진다.

몸체부(120)는 내부에 살균수가 흐를 수 있는 중공부(121)가 마련되어 있으며, 상단에는 유입구(122)가 형성되고, 하부에는 유출구(123)가 형성되어, 몸체부(120) 상단의 유입구(122)를 통해 들어온 살균수는 중공부(121)를 거쳐 유출구(123)를 통해 배출된다.

중공부(121)는 몸체부(120)의 상부에서 하부로 길이방향으로 연장하고, 유출구(123)는 몸체부(120)의 하부에서 반경방향으로 연장하여 중공부(121)와 유체 연통한다. 따라서, 살균수는 중공부(121)의 상부에서 하부로 흐르다가 반경방향으로 배출된다. 유출구(123)는 몸체부(120) 하부의 둘레를 따라 복수개 형성될 수 있는데, 도시된 예에서는 2개의 유출구(123)가 대향하도록 배치되어 있다.

유출구(123)가 배치된 곳의 하방, 즉 몸체부(120)의 최하단에는 유출구(123)가 배치된 부분보다 직경이 큰 돌출부(124)가 형성된다. 돌출부(124)는 원통형의 형상이며, 저면이 오목하게 형성되어 노즐부(140)와 함께 와류 발생실(130)을 형성한다. 돌출부(124)의 측벽에는 유출구(123)를 통해 배출된 살균수가 유입될 수 있도록 안내홈(125)이 형성된다. 돌출부(124)의 측벽에서 시작된 안내홈(125)은 돌출부(124)의 내부로 연장하는데, 이 안내홈(125)은 돌출부(124)의 중심에서 이격된 곳을 향하도록 형성된다. 이는 안내홈(125)을 따라 유입되는 살균수에 회전력을 부여하여 와류가 형성되게 하기 위함이다. 안내홈(125)은 측벽에서 내부로 갈수록 폭이 좁아지게 형성된다. 따라서, 안내홈(125)을 따라 와류 발생실(130) 내로 유입되는 살균수는 고압, 고속으로 유동하여 강한 와류가 형성될 수 있다. 안내홈(125)은 복수개 형성될 수 있는데, 도시된 예에서는 2개의 안내홈(125)이 대향하도록 형성되어 있다.

한편, 몸체부(120)에는 브라켓(126)이 설치되어 비데 본체(30)의 전방에 나사 등으로 결합될 수 있다.

노즐부(140)는 몸체부(120)의 하부에 결합되는 부재로서, 원통형으로 형성된다. 노즐부(140)의 저면 중심에는 분사홀(141)이 형성된다. 노즐부(140)의 저면 내측은 돌출부(124)의 오목하게 형성된 부분과 함께 와류 발생실(130)을 형성한다. 노즐부(140)의 저면 외측은 분사홀(141)에서 멀어질수록 두께가 두꺼워지는 테이퍼진 형상으로 형성될 수 있다. 노즐부(140)의 저면 외측을 테이퍼진 형상으로 형성하는 것은, 살균수의 분사각을 크게 하기 위해서 분사홀(141)의 길이(B)를 짧게 하는 것이 요구되는데(이에 대해서는 후술함), 분사홀(141)의 길이(B)와 동일하게 노즐부(140) 저면 전체의 두께를 모두 작게 하면 노즐부(140) 저면의 강성이 약해지는 문제가 있어서, 분사홀(141)의 길이(B)는 짧게 하되 외측으로 갈수록 두께가 두꺼워지게 한 것이다.

이와 같이 구성된 살균수 분사 장치(100)의 작동 방법을 설명하면 다음과 같다.

몸체부(120) 상단의 유입구(122)를 통해 유입된 살균수는 중공부(121)를 거쳐 몸체부(120) 하부에 마련된 유출구(123)를 통해 몸체부(120)의 반경 방향으로 배출된다. 유출구(123)를 통해 배출된 살균수는 몸체부(120) 최하단에 마련된 돌출부(124)의 안내홈(125)을 따라 와류 발생실(130) 내로 유입된다. 안내홈(125)은 와류 발생실(130)의 측벽에서 와류 발생실(130)의 중심 이외의 방향으로 연장하도록 형성되어 있으므로, 안내홈(125)을 따라 유입되는 살균수는 와류 발생실(130)의 중심에 대하여 회전하는 와류를 형성하게 된다. 특히, 안내홈(125)은 내부로 갈수록 폭이 좁아지므로 안내홈(125)을 따라 흐르는 살균수는 고압, 고속으로 유동하여 강한 와류가 형성되고, 또한 안내홈(125)은 상호 대향하도록 복수개 배치되므로 와류가 2곳에서 발생하여 상호 보완된다. 와류 발생실(130)에서 와류가 발생된 살균수는 노즐부(140)의 저면 중심에 배치된 분사홀(141)을 통해 외부로 토출된다. 이때, 외부로 토출되는 살균수는 와류가 형성된 살균수가 고압으로 분사홀(141)을 통과하는 것이므로 미세 입자가 되어 외부로 분무된다.

이와 같이, 살균수를 표면적이 큰 미세 입자의 형태로 분무하면 살균수가 변기의 내벽과 접촉하는 면적이 크게 되므로 소량으로도 살균 효과를 높일 수 있는 이점이 있다.

한편, 하나의 살균수 분사 장치(100)로 살균수를 변기(10)의 내벽 전면에 분사하기 위하여 분사홀(141)에서 분사되는 살균수의 분사각과 분사 속도를 적절하게 설정할 필요가 있다. 즉, 분사각과 분사 속도가 클수록 살균수가 넓게 분사될 수 있는데, 분사각이 작으면 분사 범위가 작아져 국부적인 분사가 이루어지고, 분사 속도가 작으면 분사되는 살균수가 멀리까지 뻗어나가지 못하기 때문이다.

따라서, 살균수가 변기(10)의 내벽 전면에 분사될 수 있도록 살균수의 분사각과 분사 속도를 크게 할 필요가 있고, 이를 위해 살균수 분사 장치(100)에 대한 최적의 설계가 이루어져야 하는데, 본 발명자는 실험을 통하여 와류 발생실(130)의 높이(A), 분사홀(141)의 길이(B), 분사홀(141)의 직경(C), 및 안내홈(125)의 폭(D)이 분사각과 분사 속도에 영향을 미치는 파라미터임을 알아내었다.

본 발명자는 이들 파라미터가 분사각과 분사 속도에 미치는 영향을 알아내기 위해 다양한 파라미터 값에 대한 유동해석 시뮬레이션을 실행하였고, 그 결과는 다음과 같다.

	A(mm)	B(mm)	C(mm)	D(mm)	분사각(도)	분사속도(m/s)
1	0.2	0.2	1	0.5	140	5.562
2	0.2	0.2	1.2	0.5	120	5.128
3	0.3	0.2	1	0.5	100	4.483
4	0.3	0.6	1	0.5	90	4.163
5	0.2	0.6	1.2	0.5	70	3.213
6	0.2	0.6	1	0.5	-	2.110

상기 표를 참조하면, 1번의 경우 분사각과 분사 속도가 가장 크고, 2번의 경우 C를 크게 했더니 분사각과 분사 속도가 작아졌고, 3번의 경우 A를 크게 했더니 분사각과 분사 속도가 작아졌으며, 4번 내지 6번의 경우 B를 크게 했더니 분사각과 분사 속도가 더욱 작아졌음을 알 수 있었다. 따라서, 파라미터 A, B, C 가 작을수록 분사각과 분사 속도가 커지는 반비례 관계가 성립한다는 것을 이론적으로 알 수 있었다.

발명자는 분사각 및 분사 속도가 파라미터들의 값에 반비례한다는 결과에 기초하여, 분사각 및 분사 속도가 소정의 값 이상(예컨대, 분사각이 100도 이상)이 되기 위한 파라미터들의 상한을 결정하기 위해 실제 실험을 행하였고, 다음은 그 결과를 표로 나타낸 것이다.

	A(mm)	B(mm)	C(mm)	D(mm)	분사각	분사범위
1	0.1	0.1	1	0.5	140도 이상	99% 이상
2	0.2	0.2	1	0.5	100도 이상	90% 이상
3	0.3	0.2	1	0.5	100도 이상	90% 이상
4	0.5	0.2	1	0.5	20도 이하	10% 미만
5	0.5	0.1	1.2	0.5	20도 이하	10% 미만
6	0.2	0.3	1	0.5	100도 이상	90% 이상
7	0.2	0.5	1	0.5	20도 이하	10% 미만
8	0.2	1	1	0.5	이상 물줄기	10% 미만
9	0.5	1	1	0.5	이상 물줄기	10% 미만
10	0.2	1	1.2	0.5	이상 물줄기	10% 미만
11	0.5	1	1.2	0.5	20도 이하	10% 미만
12	0.2	0.2	1.2	0.5	100도 이상	90% 이상
13	0.2	0.2	1.5	0.5	100도 이상	90% 이상
14	0.2	0.2	1.7	0.5	20도 이하	10% 미만
15	0.2	0.2	1	0.7	100도 이상	90% 이상
16	0.2	0.2	1	1	20도 이하	0%
17	0.2	0.2	1.2	1	20도 이하	10% 미만
18	0.5	0.2	1	1	20도 이하	0%
19	0.5	0.1	1.2	1	20도 이하	10% 미만
20	0.2	1	1.2	1	20도 이하	10% 미만

상기 표의 2번 내지 4번을 참조하면, B, C, D가 동일한 경우 A가 0.3 mm 이하일 때까지는 분사각이 100도 이상이고 분사 범위가 변기 내벽의 90% 이상이 되지만, A가 0.5 mm인 경우 분사각이 20도 이하이고 분사 범위가 10% 미만이 되는 것을 알 수 있다. 따라서, 분사각이 100도 이상, 분사 범위가 90% 이상이 되기 위해서 A가 0.3 mm 이하가 되어야 한다.

상기 표의 2번, 6번 내지 8번을 참조하면, A, C, D가 동일한 경우 B가 0.3 mm 이하일 때까지는 분사각이 100도 이상이고 분사 범위가 90% 이상이 되지만, B가 0.5 mm 이상인 경우 분사각이 20도 이하이고 분사 범위가 10% 미만이 되는 것을 알 수 있다. 따라서, 분사각이 100도 이상, 분사 범위가 90% 이상이 되기 위해서 B가 0.3mm 이하가 되어야 한다.

상기 표의 2번, 12번 내지 14번을 참조하면, A, B, D가 동일한 경우 C가 1.5 mm 이하일 때까지는 분사각이 100도 이상이고 분사 범위가 90% 이상이 되지만, C가 1.7mm인 경우 분사각이 20도 이하이고 분사 범위가 10% 미만이 되는 것을 알 수 있다. 따라서, 분사각이 100도 이상, 분사 범위가 90% 이상이 되기 위해서 C가 1.5mm 이하가 되어야 한다.

상기 표의 2번, 15번, 16번을 참조하면, A, B, C가 동일한 경우 D가 0.7 mm 이하일 때까지는 분사각이 100도 이상이고 분사 범위가 90% 이상이 되지만, D가 1 mm인 경우 분사각이 20도 이하가 되는 것을 알 수 있다. 따라서, 분사각이 100도 이상, 분사 범위가 90% 이상이 되기 위해서 D가 0.7 mm 이하가 되어야 한다.

상기 표의 1번을 참조하면, A, B, C, D가 가장 작은 경우 분사각이 140도 이상이고 분사 범위가 99%가 됨을 알 수 있다. 그러나, 나머지 5번, 9번 내지 11번, 17번 내지 20번은 모두 A, B, C, D 중 적어도 하나가 범위를 초과한 경우로서 분사각이 20도 이하이고 분사 범위가 10% 미만이 된다. 참고로, 상기 표의 분사각에서 이상 물줄기로 표기한 것은 물이 꼬여서 분사되는 경우로서 분사 범위가 매우 작다.

상기한 결과를 종합하면, 분사각이 100도 이상, 분사 범위가 90% 이상이 되기 위해서 와류 발생실(130)의 높이(A)는 0.3 mm 이하, 분사홀(141)의 길이(B)는 0.3 mm 이하, 분사홀(141)의 직경(C)은 1.5 mm 이하, 안내홈(125)의 폭(D)은 0.7 mm 이하가 되어야 한다.

한편, 이들 파라미터들이 작을수록 분사각을 크게 할 수 있지만, 실제 성형 한계와 비용을 고려할 때 0.1 mm 이하로 제작하는 것이 곤란하고, 제작 가능하더라도 효과의 차이는 크지 않다.

또한, 상기의 실험 결과는 와류 발생실(130) 내의 살균수의 압력이 1.2 kg/cm² 이상인 경우에 나타나며, 압력이 그 이하인 경우에는 실험 결과와 같은 큰 분사각과 분사 범위가 나오지 않는다. 이와 같이, 와류 발생실(130) 내의 살균수의 압력을 소정값 이상으로 유지하기 위해서 분사홀(141)의 크기를 유입구(122)의 크기보다 작게 설계하는 것이 바람직하다. 다만, 살균수의 압력이 과도하게 큰 경우 부품의 파손될 위험이 있기 때문에 살균수의 압력이 5 kg/cm² 을 넘지 않게 하는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 살균수 분사 장치(100)의 급수 시스템의 구성도를 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 급수 시스템은 유로 제어 장치(300)를 통해 원수를 각 구성에 분배하도록 구성된다. 원수는 수도관 또는 급수 탱크(400)에 의해 공급될 수 있다.

사용자가 세정 또는 비데의 기능을 실행하면 원수는 세정 노즐(62) 또는 비데 노즐(64)로 공급되고 노즐을 통해 세정수가 분사된다.

사용자가 노즐 팁 세정 기능을 실행하면, 원수는 살균수 생성 장치(200)를 거치면서 살균수가 된 후 노즐 팁 세정부(66)에 공급된다. 노즐 팁 세정부(66)에 공급된 살균수는 노즐 팁에 분사되어 노즐 팁이 세척된다.

사용자가 변기 살균 기능을 실행하면, 원수는 살균수 생성 장치(200)에 공급되고 살균수 생성 장치(200)에서 원수는 살균수가 된다. 소정의 시간이 경과하여 원하는 양의 살균수가 생성되면 살균수 생성 장치(200)에 연결된 펌프(240)가 작동하여 살균수가 살균수 분사 장치(100)에 유입된다. 살균수 분사 장치(100)에 유입된 살균수는 변기(10)의 내벽에 분무되어 변기(10)에 대한 살균이 이루어지게 된다. 살균수 분사 장치(100)가 살균수를 분무 형태로 분사하는 과정은 앞에서 설명한 바와 같다.

노즐 팁을 세정할 때에는 펌프를 별도로 설치하지 않고 원수압으로 미량의 살균수를 노즐 팁에 흘려주기만 하면 되지만, 변기를 살균할 때에는 변기 내벽 전체에 살균수를 분무하여야 하므로 펌프를 구동하여 살균수를 분무하는 것이다. 다만, 앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 살균수 분사 장치(100)는 미세 입자의 형태로 살균수를 분무하므로 변기 내벽 전체를 살균하는데 소량의 살균수(예컨대, 50ml 정도)만 필요하다. 따라서, 저용량의 펌프면 충분하며, 예컨대 저소음 고양정 다이어프램식 펌프가 적용될 수 있다.

도 6은 다른 형태의 펌프(240)를 도시한 것이다. 도 6을 참조하면, 펌프(240)는 전동 모터(241)에 결합되어 전동 모터(241)의 회전 속도를 감속시키도록 다수의 기어를 구비한 감속 기어부(242)와, 감속 기어부(242)에 일측이 결합되어 관절 운동하는 다수의 링크 부재(243)를 구비한다. 링크 부재(243)의 타측에는 링크 부재(243)의 관절 운동에 의해 왕복 운동하는 펌핑 유닛(244)이 더 구비된다. 펌핑 유닛(244)은 링크 부재(243)에 의해 왕복 운동하면서 순간적으로 펌핑하여 살균수 생성 장치(200)의 살균수를 살균수 분사 장치(100)로 공급할 수 있다. 이와 같이, 살균수 분사 장치(100)에 순간적으로 압력을 가하여 살균수를 공급하는 경우 살균수 분사 장치(100)를 통과한 살균수는 분사홀(141)을 통해 미세 크기의 입자로 분무될 수 있다.

살균수 생성 장치(200)는 전기적인 힘과 산화루테늄 촉매 전극을 이용하여 물 자체에서 살균 물질(혼합산화물: MO)을 생성하는 전극 방식의 모듈을 사용할 수 있다. 전극 방식으로 살균수를 생성하는 것은 공지의 사항이므로 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.

살균수 생성 장치(200)의 유입측에는 반응 물질 첨가 장치(220)가 연결될 수 있다. 반응 물질 첨가 장치(220)는 살균수 생성 장치(200)로 유입되는 물에 반응 물질을 첨가하여 살균수 생성 장치(200)에서 생성되는 살균 물질의 양을 증대시킬 수 있다. 반응 물질로는 고체 상태의 NaCl이 적용될 수 있다.

반응 물질은 반응 물질 첨가 장치(220)의 내부에 수용되고, 반응 물질 첨가 장치(220)의 내부로 유입되는 물에 혼합되어 살균수 생성 장치(200)에 유입된다. 살균수 생성 장치(200)에서는 NaCl이 혼합된 물에 전기를 인가하여 살균 물질인 HOCl^- 또는 OCl^- 이온을 생성한다. NaCl 이외에도 염소계열, 산화은, 요오드 계열 등의 물질이 살균수 생성 장치(200)에 유입될 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 살균수 분사 장치(100)가 변기(10)의 내벽에 살균수를 분무하는 상태를 도시한 것이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 비데 본체(30)의 전방에 부착된 살균수 분사 장치(100)는 넓은 분사각으로 살균수를 분무하여 변기(10) 내벽의 전면에 살균수가 도포된다.

한편, 상기의 실시예에서는 살균수 분사 장치(100)와 살균수 생성 장치(200)가 비데(20)에 설치된 것으로 설명하였는데, 살균수 분사 장치(100)와 살균수 생성 장치(200)는 변좌(40)에 설치하여 사용할 수도 있다. 살균수 분사 장치(100)와 살균수 생성 장치(200)는 변좌(40)의 후방에 설치할 수 있으며, 비데(20)에 설치한 경우와 마찬가지로 분사홀(141)이 직하방에서 20도 이상 전방으로 향하도록 경사지게 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 통상적으로 변좌(40)에는 전기가 공급되지 않으므로, 용출 방식으로 살균수를 생성하는 살균수 생성 장치(200)를 설치한다.

살균수 분사 장치를 변좌에 결합한 제품은 비데를 사용하지 않지만 변기 살균 기능을 원하는 사용자에게 유용하게 쓰일 수 있다.

10 변기 20 비데
100 살균수 분사 장치 120 몸체부
121 중공부 122 유입구
123 유출구 124 돌출부
125 안내홈 126 브라켓
130 와류 발생실 140 노즐부
141 분사홀 200 살균수 생성 장치
240 펌프

Claims

살균수가 유입되는 유입구(122);
상기 유입구(122)를 통해 유입된 살균수가 유출되도록 반경방향으로 배치된 유출구(123)를 포함하는 몸체부(120);
상기 몸체부(120)로부터 유출구(123) 하방에 연결되며, 저면에 오목부를 포함하는 돌출부(124);
상기 돌출부(124)의 오목부에 의해서 형성되며, 살균수에 와류를 발생시키는 원통형의 와류 발생실(130);
상기 돌출부(124)의 하부에 결합되며, 상기 와류 발생실에서 와류가 발생된 살균수를 변기(10)의 내벽에 분사하도록 와류발생실(130)의 중심에 형성된 분사홀(141)을 포함하는 노즐부(140); 및
상기 유출구(123)를 통해 배출된 살균수를 와류 발생실(130)로 유입하도록, 상기 돌출부(124)의 측벽으로부터 상기 와류 발생실(130)의 중심에서 이격된 곳을 향하여 연장 형성된 안내홈(125);을 포함하는 살균수 분사 장치와
상기 살균수 분사 장치에 살균수를 공급하는 살균수 생성 장치를 포함하는 변좌.
청구항 1에 있어서,
상기 와류 발생실(130)의 살균수는 상기 분사홀(141)을 통해 미세 입자의 형태로 분무되는 것을 특징으로 하는 변좌.
청구항 1에 있어서,
상기 안내홈(125)은 측벽으로부터 내부로 갈수록 폭이 좁아지는 것을 특징으로 하는 변좌.
청구항 1에 있어서,
상기 안내홈(125)은 상기 와류 발생실(130)의 중심에 대해 대칭으로 복수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 변좌.
청구항 1에 있어서,
상기 분사홀(141)을 통해 분사되는 살균수가 100도 이상의 분사각으로 분사되는 것을 특징으로 하는 변좌.
청구항 1에 있어서,
상기 와류 발생실(130)의 높이(A)는 0.1 mm 이상 0.3 mm 이하인 것을 특징으로 하는 변좌.
청구항 1에 있어서,
상기 분사홀(141)의 길이(B)는 0.1 mm 이상 0.3 mm 이하인 것을 특징으로 하는 변좌.
청구항 1에 있어서,
상기 분사홀(141)의 직경(C)은 0.1 mm 이상 1.5 mm 이하인 것을 특징으로 하는 변좌.
청구항 1에 있어서,
상기 안내홈(125)의 폭(D)은 0.1 mm 이상 0.7 mm 이하인 것을 특징으로 하는 변좌.
청구항 1에 있어서,
상기 분사홀(141)은 상기 유입구(122) 보다 크기가 작은 것을 특징으로 하는 변좌.
청구항 10에 있어서,
상기 와류 발생실(130) 내의 살균수의 압력은 1.2 kg/cm² 이상 5 kg/cm² 이하인 것을 특징으로 하는 변좌.
청구항 1에 있어서,
상기 살균수 생성 장치(200)는 전극 방식으로 살균수를 생성하는 것을 특징으로 하는 변좌.
청구항 1에 있어서,
상기 살균수 분사 장치(100)에는 펌프(240)가 설치되어 펌프(240)에 의해 살균수가 공급되는 것을 특징으로 하는 변좌.
청구항 13에 있어서,
상기 펌프(240)는 전동 모터(241), 상기 전동 모터(241)에 연결되어 회전 속도를 감속시키도록 다수의 기어를 구비한 감속 기어부(242), 상기 감속 기어부(242)에 일측이 결합되어 관절 운동하는 다수의 링크 부재(243), 상기 링크 부재(243)의 타측에 연결되어 상기 링크 부재(243)의 관절 운동에 의해 왕복 운동하는 펌핑 유닛(244)을 구비하고,
상기 펌핑 유닛(244)은 왕복 운동하면서 상기 살균수 생성 장치(200)의 살균수를 상기 살균수 분사 장치(100)로 공급하는 것을 특징으로 하는 변좌.
청구항 1에 있어서,
상기 살균수 분사 장치(100)는 상기 분사홀(141)이 직하방에서 전방을 향하도록 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 변좌.