KR20160026083A - 이동식 화장실 - Google Patents

Abstract

본 발명은 별도의 정화조나 급수 시설이 없고 자체 정화 시스템을 가진 이동식 화장실에 관한 것으로, 격실 내부에 설치되는 대변기 및 소변기; 대변기의 하부에 설치되며, 내부에 교반기가 구비되는 분뇨저장탱크; 소변기의 하부에 설치되며, 소변기와 제1 연결관에 의해 연통되는 수분저장탱크; 및 분뇨저장탱크에 투입되며 호기성 미생물이 흡착된 바이오 칩을 포함한다.

Description

이동식 화장실{A movable toilet}

본 발명은 이동식 화장실에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 별도의 정화조나 급수 시설이 없고 자체 정화 시스템을 가진 이동식 화장실에 관한 것이다.

일반적으로 야외 특히 공원이나 관광지 등에는 용변을 보기 위한 변기가 설치되어 있는 이동식 화장실이 구비되어 있다. 이러한 이동식 화장실은 그 변기의 하부에 용변이 저장되는 배설물 저장탱크가 일체로 구비되어 있고, 배설물 저장탱크에 저장된 배설물은 별도의 처리과정을 통해 제거할 수 있도록 되어 있다.

이동식 화장실은 주로 야외나 고정된 건물을 세우기 어려운 장소에 설치와 이동이 용이한 반면에, 배설된 용변에서 발생되는 악취에 의해 사용이 불편하고, 배설물의 처리가 용이하지 못한 단점이 있다.

즉, 배설물 저장탱크에 저장된 용변에서 발생하는 악취로 인해, 이동식 화장실의 내부는 물론이고 그 주변까지도 심한 악취로 고통받게 되며, 특히 여름과 같이 더운 계절에는 악취가 더욱 심해져 용변을 보기가 어려울 정도이다.

또한, 상·하수도의 설치가 어려운 지역에 주로 이동식 화장실이 설치되기 때문에, 변기의 바닥 주위로 배설물이 묻어 있는 등 내부를 청결하게 유지하기가 어렵고, 따라서 사용자는 매우 비위생적인 환경에 노출될 수밖에 없다.

KR 20-0279600 Y1 (2002.06.12 등록) KR 20-0294918 Y1 (2002.10.31 등록)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 별도의 정화조나 급수 시설 없이, 미생물을 이용한 자체 정화 시스템을 가진 이동식 화장실을 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 미생물에 의해 분뇨를 완전히 분해함으로써, 슬러지 발생을 최소화한 친환경 이동식 화장실을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 태양광 발전과 빗물 급수 및 중수도 개념을 도입한 무방류 순환 수세식 공법을 이용하여, 친환경적이고 경제적인 이동식 화장실을 제공함에 있다.

전술한 본 발명의 목적은, 격실 내부에 설치되는 대변기 및 소변기; 대변기의 하부에 설치되며, 내부에 교반기가 구비되는 분뇨저장탱크; 소변기의 하부에 설치되며, 소변기와 제1 연결관에 의해 연통되는 수분저장탱크; 및 분뇨저장탱크에 투입되며 호기성 미생물이 흡착된 바이오 칩을 포함하는 이동식 화장실을 제공함에 의해 달성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 분뇨저장탱크의 일측에 오수저장탱크가 설치되고, 분뇨저장탱크와 오수저장탱크는 제2 연결관에 의해 연통되며, 분뇨저장탱크의 오수와 슬러지가 제2 연결관을 통해 오수저장탱크로 유입될 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 제1 연결관 또는 제2 연결관의 내부에 여과필터가 구비될 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 격실의 상측에 설치되는 우수받이의 일측으로부터 수분저장탱크의 일측으로 연통되는 우수공급관을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 수분저장탱크에 저장된 여과수를 소변기의 세척장치로 공급하는 펌프를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 분뇨저장탱크의 상부 일측에 외부와 연통하도록 설치되는 배기관과, 배기관의 일측에 설치되는 블로어를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 분뇨저장탱크는 일측에 장착되는 열선을 포함할 수 있다.

본 발명이 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 격실은 일측에 설치되는 태양광 발전장치를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 이동식 화장실에 의하면, 각각의 부품들을 모듈별로 별도로 제작한 후, 설치장소로 운반하여 용이하게 조립할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 이동식 화장실에 의하면, 미생물에 의해 분뇨가 빠르게 분해되므로 악취 발생이 적고, 분뇨의 재처리 없이 완전 소멸하는 방식이므로 슬러지를 대폭 감소할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 이동식 화장실에 의하면, 친환경 처리 공법으로 분뇨 오수를 정화하여 세정수로 재활용하므로 2차 오염이 없고, 상·하수도 시설이 없는 야외 지역에서도 청결한 환경을 유지할 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 이동식 화장실에 의하면, 태양광 발전과 빗물 급수를 이용하여 친환경적인 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 화장실의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 화장실의 내부 구조도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 화장실의 개략도.

이하에서는 본 발명의 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.

실시예

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 화장실의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 화장실의 내부 구조도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 화장실(100)은 부품 단위로 제작 및 운반되어 현장에서 즉시 조립 설치가 가능하게 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 예로서, 미리 완제품을 제작한 후 설치 장소로 이동시켜 설치할 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 화장실(100)은 지붕과 벽체 및 바닥을 가진 격실(200)로서 외관이 이루어지는데, 구체적인 외관은 컨테이너 형태나 공중전화 박스 형태 등 필요한 디자인에 따라 다양하게 이루어질 수 있다.

격실(200)의 이동시에는 격실(200)을 운송수단에 탑재한 형태로 이루어질 수도 있으며, 도 1에 도시된 예와 같이 격실(200)의 하부에 바퀴(210)를 설치하여 트레일러 등의 운송수단이 끌거나 밀어서 이동시키는 것도 가능하다.

격실(200)의 내부에는 대변기(300)와 소변기(400)가 설치된다. 이때, 도 2에 도시된 예와 같이, 격벽(220)에 의해 격실(200)의 내부를 복수 개로 구획하여, 동시에 다수가 용변을 볼 수 있도록 할 수 있다.

또한, 격실(200)의 바닥은 지면으로부터 조금 높은 곳에 위치하게 되므로, 사용자의 편의를 위해 도어(미도시) 쪽에 계단(230)이 구비되는 것이 바람직하다.

아울러, 격실(200)의 상측에는 적어도 하나 이상의 태양광 발전장치(240)가 구비되는 것이 바람직한데, 이 태양광 발전장치(240)에서 생산되는 전력은 후술하는 펌프(800)와 블로어(571) 또는 실내 조명등(미도시)의 작동을 위해 공급될 수 있다.

태양광 발전장치(240)의 일측 즉, 격실(200)의 상측에는 적어도 하나 이상의 우수받이(250)가 구비되는 것이 바람직하다. 우수받이(250)는 빗물을 모으기 위한 것으로, 우수받이(250)에 모인 빗물은 후술하는 우수공급관(251)을 통해 수분저장탱크(600)로 유입된다. 수분저장탱크(600)로 유입된 빗물은 분뇨로부터 여과된 여과수와 함께 대변기(300)나 소변기(400) 또는 격실(200) 청소용 세척수로 공급될 수 있다. 물론, 우수받이(250)에 모인 빗물을 직접, 또는 별도의 저장조(미도시)에 임시로 저장하였다가 세면대의 수전을 통해 공급되도록 하는 것도 가능하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 화장실의 개략도이다.

격실(200)의 내부에는 대변기(300)와 소변기(400)가 설치되며, 격벽(220)에 의해 대변기(300)와 소변기(400)의 설치공간이 서로 구획되는 것이 바람직하다.

대변기(300)의 하부에 분뇨저장탱크(500)가 설치된다. 이때, 대변기(300)는 종래의 재래식 변기처럼 별도의 연결관 없이 분뇨저장탱크(500)와 연통하여, 대변기(300)에서 본 용변이 곧바로 분뇨저장탱크(500)로 떨어지게 된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 대변기(300)와 분뇨저장탱크(500)가 상하 연통되므로, 대변기(300)에서 본 용변이 바로 분뇨저장탱크(500)로 떨어지게 되는 것이다.

분뇨저장탱크(500)의 내부에는 길이 방향을 따라 길게 회전축(510)이 설치되며, 이 회전축(510)은 분뇨저장탱크(500)의 일측에 구비되는 회전모터(520)의 작동에 의해 회전한다. 이때, 회전축(510)의 길이 방향을 따라 서로 이격하여 복수 개의 교반날개(530)가 회전축(510)의 반경 방향 외측으로 돌출되며, 따라서 분뇨저장탱크(500)에 저장된 분뇨는 회전모터(520) 작동시 교반날개(530)의 회전에 의해 교반된다.

분뇨저장탱크(500)에는 호기성 미생물이 흡착되고 통기성과 함수율이 높은 톱밥이나 왕겨 등의 바이오 칩(bio chip)이 투입되며, 교반날개(530) 회전시 분뇨와 함께 섞이게 된다. 이러한 바이오 칩은 미생물이 보다 효율적으로 증식하여 분뇨를 빠르게 분해할 수 있는 환경을 제공하는 한편, 분뇨저장탱크(500) 내 수분을 조절하여 슬러지를 최소화시키고 악취를 제거하는 역할을 한다.

호기성 미생물은 일반적으로 40℃ 이상의 고온에서 반응하며, 산소와 접촉 분해하여 분해속도가 빠르고 악취발생이 적다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 의하면 대·소변의 수분을 분해열에 의해 고속 증발시키고, 잔류 유기물이 분해되면서 분뇨의 재처리 없이 완전 소멸할 수 있게 된다.

한편, 분뇨저장탱크(500) 내에서 미생물에 의한 분해가 용이하게 이루어지도록 하기 위해서는, 분뇨저장탱크(500) 내부의 환경을 미생물이 활동할 수 있는 환경으로 맞춰줄 필요가 있다.

이를 위해, 분뇨저장탱크(500)의 외측에는 열선(540)이 설치되는 것이 바람직하며, 겨울 등 추운 계절이나 날씨에는 열선(540)에 전원을 공급하여, 분뇨저장탱크(500) 내부의 온도를 미생물이 활동하기에 알맞은 온도로 조절할 수 있다. 이때, 분뇨저장탱크(500) 내부의 온도를 측정하는 온도센서(미도시)에 의해, 일정 온도 이하의 조건에서 열선(540)에 전원이 공급되도록 하여 자동으로 온도 조절이 이루어지게끔 할 수 있다.

또한, 호기성 미생물의 경우 수분이 너무 많으면 반응성이 저하되므로, 분뇨저장탱크(500) 내의 수분을 적절하게 외부로 배출하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 분뇨저장탱크(500)의 일측에 오수저장탱크(560)를 설치한다. 분뇨저장탱크(500)와 오수저장탱크(560)는 제2 연결관(550)에 의해 상호 연통되며, 필요에 따라 제2 연결관(550)에 여과필터(700)가 구비될 수도 있다.

오수저장탱크(560)에는 제2 연결관(550)을 통해 분뇨저장탱크(500)의 오수가 슬러지와 함께 유입되어 저장되며, 이 오수저장탱크(560)에 액상 미생물을 투입함으로써 슬러지를 분해함과 동시에, 오수저장탱크(560)에서 미생물을 배양할 수 있다. 이때, 미생물 배양을 위해 오수저장탱크(560)의 외측에 열선(미도시)이 구비될 수 있다. 이렇게 배양된 미생물은 미생물 공급관(561)을 거쳐 분뇨저장탱크(500)로 공급되며, 분사노즐(562)을 통해 분뇨저장탱크(500)의 분뇨에 분사된다.

아울러, 분뇨저장탱크(500)의 상부 일측에는 외부와 연통하는 배기관(570)을 설치하고, 배기관(570)의 일측에는 분뇨저장탱크(500) 내부의 공기를 외부로 배출하는 블로어(571)를 설치함으로써, 악취와 함께 분뇨저장탱크(500) 내부의 공기에 포함된 수분을 외부로 배출하는 것이 바람직하다. 한편, 필요한 경우에는 블로어(571)를 역회전시켜 외부의 공기를 분뇨저장탱크(500) 내부로 공급하여 호기성 미생물에 의한 분뇨의 분해가 원활히 이루어지도록 할 수도 있다.

소변기(400)는 대변기(300)의 일측에 설치되며, 소변기(400)와 대변기(300)의 설치장소는 격벽(220)에 의해 각각 별도로 구획되는 것이 바람직하다.

소변기(400)의 하부에 수분저장탱크(600)가 설치된다. 이때, 소변기(400)와 수분저장탱크(600)는 제1 연결관(410)에 의해 연통되며, 소변기(400)는 세척이 가능한 수세식 변기인 것이 바람직하다. 또한, 제1 연결관(410)의 내부에는 여과필터(700)가 구비되어, 여과필터(700)를 거치면서 여과된 소변이 수분저장탱크(600)에 저장된다.

수분저장탱크(600)에 저장된 여과수는 소변기(400)로부터 제1 연결관(410)의 여과필터(700)를 통해 여과되었거나, 전술한 바와 같이 우수공급관(251)을 통해 공급된 우수받이(250)의 빗물이다.

수분저장탱크(600)에 저장된 여과수는 소변기(400)의 세척 또는 격실(200) 청소를 위한 세척수로 사용된다. 이를 위해, 수분저장탱크(600)와 소변기(400)의 세척장치(미도시)가 재순환관(610)에 의해 연결되고 펌프(800) 작동에 의해 수분저장탱크(600)에 저장된 여과수가 소변기(400)의 세척장치로 공급된다. 또한, 격실(200)의 벽면 일측에 수전(미도시)이 마련되고, 이 수전과 수분저장탱크(600)가 배관 연결되어 펌프 작동에 의해 수분저장탱크(600)에 저장된 여과수가 수전으로 공급되어 격실 청소에 사용될 수 있다. 이때, 수분저장탱크(600)의 여과수 저장량이 충분하지 못한 경우, 상수도 또는 별도의 물탱크로부터 수분저장탱크(600)로 물이 공급될 수도 있음은 물론이다.

한편, 격실(200)의 상측에 설치되는 우수받이(250)는 바닥면 일측에 우수공급관(251)이 결합되는 홀(미도시)이 관통 형성되고, 우수받이(250)의 바닥면은 홀 방향으로 낮게 경사져서 우수받이(250)에 저장되는 빗물이 홀을 통해 우수공급관(251)으로 용이하게 유동하게끔 하는 것이 바람직하다.

또한, 우수받이(250)로 받은 빗물을 별도의 저장조에 저장해 두었다가 세면대의 수전으로 공급할 수도 있음은 전술한 바와 같다. 물론, 상수도 또는 별도의 물탱크로부터 세면대의 수전으로 물이 공급되는 것도 가능하다.

아울러, 격실(200) 상측, 우수받이(250)의 일측에 설치되는 태양광 발전장치(240)는 격실(200)의 실내등이나 수분저장탱크(600)의 여과수 및 오수저장탱크(560)의 처리수를 재순환시키기 위한 펌프(800), 그리고 분뇨저장탱크(500)의 회전모터(520)나 블로어(571) 등의 전기기기를 작동시키기 위한 전력을 공급하는 역할을 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 화장실(100)을 사용하는 경우, 호기성 미생물에 의해 분뇨를 완전히 H₂O와 CO₂로 분해함으로써 슬러지 발생을 최소화하여, 정화조 설치 및 분뇨 처리 비용을 절감할 수 있다.

또한, 분뇨저장탱크(500)의 오수를 슬러지와 함께 오수저장탱크(560)에 저장하고, 이 오수저장탱크(560)에서 미생물을 배양한 후, 다시 분뇨저장탱크(500)로 공급함으로써, 분뇨저장탱크(500)에서의 미생물에 의한 분해 효과를 향상시킬 수 있다.

또한, 소변을 정화하여 얻은 여과수와 빗물을 소변기(400)의 세척에 재사용할 수 있고, 이 여과수를 격실(200) 내부 청소에도 활용할 수 있으므로 별도의 급수시설이나 상·하수도 시설이 필요 없고, 격실(200) 내부를 청결하게 유지할 수 있다.

아울러, 이동식 화장실(100)의 가동에 필요한 전력을 태양광 발전장치(240)로부터 공급받으므로, 유지 및 관리 비용이 절감되는 효과를 볼 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

100 : 이동식 화장실 200 : 격실
240 : 태양광 발전장치 250 : 우수받이
251 : 우수공급관
300 : 대변기 400 : 소변기
410 : 제1 연결관
500 : 분뇨저장탱크
520 : 회전모터 530 : 교반날개
540 : 열선 550 : 제2 연결관
560 : 오수저장탱크
600 : 수분저장탱크 610 : 재순환관
700 : 여과필터 800 : 펌프

Claims (8)

1. 격실 내부에 설치되는 대변기 및 소변기;
   상기 대변기의 하부에 설치되며, 내부에 교반기가 구비되는 분뇨저장탱크;
   상기 소변기의 하부에 설치되며, 상기 소변기와 제1 연결관에 의해 연통되는 수분저장탱크; 및
   상기 분뇨저장탱크에 투입되며 호기성 미생물이 흡착된 바이오 칩(bio chip)을 포함하는 이동식 화장실.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 분뇨저장탱크의 일측에 오수저장탱크가 설치되고, 상기 분뇨저장탱크와 상기 오수저장탱크는 제2 연결관에 의해 연통되며, 상기 분뇨저장탱크의 오수와 슬러지가 상기 제2 연결관을 통해 상기 오수저장탱크로 유입되는 것을 특징으로 하는 이동식 화장실.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1 연결관 또는 상기 제2 연결관의 내부에 여과필터가 구비되는 것을 특징으로 하는 이동식 화장실.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 격실의 상측에 설치되는 우수받이의 일측으로부터 상기 수분저장탱크의 일측으로 연통되는 우수공급관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 화장실.
5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
   상기 수분저장탱크에 저장된 여과수를 상기 소변기의 세척장치로 공급하는 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 화장실.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 분뇨저장탱크의 상부 일측에 외부와 연통하도록 설치되는 배기관과, 상기 배기관의 일측에 설치되는 블로어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 화장실.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 분뇨저장탱크는 일측에 장착되는 열선을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 화장실.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 격실은 일측에 설치되는 태양광 발전장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 화장실.
   

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