KR20160069103A - 사람을 감지하고 높이가 자동으로 조절되는 절수 소변기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압전소자발판, 인체감지센서, 온도감지센서가 구비된 소변기에 관한 것으로, 보다 상세히는 사용자가 서서 소변을 본 후 세척수가 공급되는 소변기에 있어서, 벽면 리프트에 설치되어 사용자의 키에 맞게 자동으로 상하 이동이 가능하고, 소변을 받고 배출할 수 있는 전면부가 소변 투입구를 제외하고 막혀있어 무분별한 이물질의 투입으로 인한 세척수와 소변의 역류, 및 전면부의 개방으로 인한 소변의 파편으로 인한 악취와 화장실의 오염을 방지하기 위한 본체부와, 압전소자를 이용하여 사용자의 무게를 감지하여 전기를 생산하고 제어기에 1차 신호를 인가하여 인체감지센서와 디스플레이를 작동시키는 압전소자발판과, 1차 신호를 받은 제어기와 압전소자 발판에 의해 생산된 전기로 작동하는 사용자의 키에 맞게 소변기의 상하를 조절하기 위해 키를 감지하기 위한 인체감지센서와, 1차 신호를 받은 제어기와 압전소자발판에 의해 생산된 전기로 작동하는 안내문구와 광고를 제공하는 디스플레이, 압전소자발판에 의해 생산된 전기로 작동하는 일정 온도이상, 감지된 시간이 설정된 일정 시간 이상이면 제어기에 2차 신호를 인가하는 온도감지센서와, 1차 2차 신호가 함께 인가되면 세척수를 공급하도록 하는 제어기로 실제 사용자와 단순 통행자를 구분하여 절수 기능을 할 수 있도록 구비된 소변기에 관한 것이다.

Description

사람을 감지하고 높이가 자동으로 조절되는 절수 소변기{Urinal}

이 발명은 소변의 온도를 감지하는 센서와, 사람의 인체를 측정하는 센서가 구비되고 사용자가 소변을 볼 때 사용자의 키에 맞게 소변기의 위치가 조정되고 소변의 투입구를 제외한 나머지 부분이 막혀있는 소변기로 소변이 밖으로 튀어 화장실에서 악취가 나고 오염되는 것을 방지하고 소변기를 실제 사용하는 사람인지 단순 통행자인지 구분하여 절수 기능을 할 수 있도록 하는 소변기에 관한 것이다.

통상 소변기는 외부의 건물, 공원, 공공장소의 공중화장실에 설치되는 남성용 변기로써, 모든 대부분의 소변기 상부에 적외선 센서 또는 푸시버튼이 구비되어있다. 이러한 소변기의 문제점으로 소변기 정면에 있는 사람을 감지하여 자동으로 세척수가 공급되게 하는 구조로 이루어져 있는데 이는 소변기를 사용하지 않는 사람이 지나가더라도 그 사람을 소변기의 사용자로 감지하여 소변기를 사용하지 않았는데도 세척수가 공급되고, 또한 소변기를 직접 사용할 때 움직임을 감지하여 한번 소변을 누는데 불필요하게 3~4회의 세척수가 공급 되는 경우도 많아 물을 낭비하는 문제점이 있다.

또한 소변기를 소변기로서의 용도로만 사용하여야 하지만 공공장소에서 불특정 다수가 기존의 소변기는 전면부가 넓어 무의식적으로 이물질 또는 휴지를 던져버리는 경우가 많다. 이로서 소변기의 배수구가 막혀 소변기의 세척수와 소변이 섞여 역류하여 넘쳐흐르게 되고, 또한 소변기의 전면이 모두 개방되어 있어 소변을 누면 소변이 튀어 화장실 내부의 환경이 오염되는 문제점이 있다.

이 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로, 첫 번째로 소변기 앞 바닥의 발판에 사용자의 몸무게를 감지할 수 있는 압전소자발판을 설치한다. 하지만 여기서 사용하지 않고 그냥 서 있는 사람이 있을 수 도 있기 때문 소변기의 사용자를 더욱 더 정확하게 구분하기 위하여 소변기 내부에 온도 감지 센서를 장착하여 실질적으로 소변기를 사용하는 사람인지 아닌지를 구분하여 절수를 하는데 목적이 있다.

또한 두 번째로 소변기의 전면이 개방되어 무의식적으로 휴지, 음료 캔과 같은 이물질을 던져 세척수와 소변이 섞여 역류하는 것과 소변이 튀는 것을 방지하기 위하여 소변기 전면을 전부 개방시키지 않고 도면과 소변 투입구만을 뚫어놓고, 전면부의 인체감지센서로서 사용자의 키를 감지하여 자동으로 높이가 조정되어 화장실의 악취와 오염되는 것을 막는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 소변 투입구만 뚫려있는 본체부, 무게 측정 센서, 키를 감지할 수 있는 센서, 소변의 온도를 감지할 수 있는 센서가 구비된 소변기에 관한 것으로, 보다 상세히는 사용자가 서서 소변을 본 후 세척수가 공급되는 소변기에 있어, 소변기 정면의 바닥에 설치되어 사용자의 몸무게가 감지되는 압전소자 센서와, 본체 상부에 구비되어 사용자의 키를 감지하는 센서와 이를 이용하여 키에 맞게 소변투입구에 소변을 볼 수 있도록 벽면에 장치되어 상하로 이동 가능하고 소변을 받고 배출 할 수 있는 전면부가 소변 투입구를 제외하고 막혀있는 본체부와, 또한 본체부 내부에 소변은 따뜻하고, 세척수 외 다른 액체의 온도는 낮다는 특징을 이용한 온도를 감지하는 센서를 사용한다.

여기서, 상기 본체부는 공중화장실의 소변기가 일렬로 좁은 간격으로 설치되어 옆의 사용자의 시선이 의식되어 불편한 점을 고려하여 입체적으로 안쪽으로 들어가도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 몸무게 제어기에 압전 소자를 사용하여 사람이 서있으면서 생기는 전기를 활용하여 소변기의 온도감지 센서 등의 모든 전기장치를 작동 하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 본체부는 소변의 조준을 실패를 방지하기 위하여 소변의 투입구를 너무 좁지 않게 한다.

그리고 상기 본체부 내부의 온도 감지 센서는 평균 남성들의 소변보는 시간에서 일정 시간동안 지속적으로 감지하였을 시 세척수가 나오도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 가은 효과를 기대 할 수 있을 것이다.

첫 번째로, 실질적으로 소변기를 사용하는 사람과 통행하는 사람을 구분해 내어 불필요하게 낭비되는 물을 절약 할 수 있을 것이다.

다음으로 소변기의 전면부가 막혀있어 소변이 외부로 튀는 것을 막고 휴지, 캔과 같은 이물질을 무의식적으로 넣기 쉽게 개방되어있는 것이 아니라 의식하고 넣지 않으면 넣지 못하게 불필요한 부분을 막아놓음으로 써 세척수와 소변이 섞여 역류하여 화장실 내부의 오염을 방지하여 소변 악취를 막고 화장실의 청결을 유지할 수 있을 것이다.

또한 본체부를 입체적으로 전면부의 소변 투입구를 안쪽으로 들어가게 설계함으로 주변의 시선에대한 부담을 줄여 더욱 더 편한 환경에서 소변을 볼 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예 에 따른 소변기의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인체측정 센서와 온도 센서가 구비된 소변기의 전체적인 구성을 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명은 크게 압전소자발판(01), 본체부(02), 소변투입구(03), 인체감지센서(06), 디스플레이(07), 온도감지센서(09), 제어기(10)로 이루어지게 된다.

상기 본체부(02)는 일반 공중화장실에서 흔히 볼 수 있는 소변기와 달리 화장실 벽면에 설치된 리프트에 설치되어 사용자의 소변을 받고 배출할 수 있는 기존의 세라믹 소재가 아닌 가벼운 소재로 제작된 것이다. 그리고 상기 본체부(02)는 공중화장실의 소변기가 좁은간격으로 붙어있어 소변을 볼때 주변의 시선이 신경쓰여 불편한 점을 고려하여 입체적으로 안쪽으로 들어가도록 제작한다.

상기 본체부(02)에는 소변투입구(03)를 제외한 전면이 막혀있다. 상기 소변투입구는(03) 사용자의 소변의 줄기가 벽면과 닿는 각이 수직이 되어 소변의 파편이 많이 튀는 것을 방지하기 위하여 적당한 깊이로 비스듬하게 아래로 제작되어 인위적으로 내부 소변이 닿는 벽면과 각이 비스듬하게 되게 유도하도록 제작한다. 여기서 소변투입구(03)은 폭은 사용자 임의로 움직이며 위치를 잡을 수 있기 때문에 폭은 다른 이물질을 투입하기 어렵게 하기위해 좁게하고 높이는 사용자 임의로 조절하기 어려운 점을 감안안하여 키를 측정하는 센서의 오차 범위에 약간의 여유를 더하여 제작한다. 그리고 상기 본체부(02)에는 세척수를 공급하는 급수관(05)와 세척수 및 소변을 배출하는 배수관(04)이 설치되는 것은 물론이고 상기 급수관(05)과 배수관(04)은 상하로 소변기가 움직이는 것을 고려하여 길이가 늘어났다 줄어들었다 할 수 있도록 고려하여 제작한다.

상기 압전소자발판(01)은 상기 본체부(02) 정면 화장실 바닥에 매립되게 설치되어, 사용자가 소변을 보기 위해 압전소자발판(01)에 올라가게 되면 감압소자가 압력을 감지하여 급수관(05)의 제어기(10)에 1차 신호를 인가하고, 또한 그 압력으로 전기를 생산하여 그 전기로 소변기와 연결된 각종 전기기기들을 작동시킨다.

여기서 상기 압전소자발판(01)은 통행자와 사용자를 구분하여 불필요하게 디스플레이(07)와 인체감지센서(09)가 작동하는 것을 방지하기 위하여 감지되는 시간이 설정된 시간 이상이면 제어기(10)에 1차 신호를 인가하게한다.

상기 인체감지센서(06)는 상기 본체부(02) 상부에 구비되어 압전소자발판(01)에 의하여 생산된 전기를 이용하여 동작하고 제어기(10)가 1차 신호를 인가 받으면 작동되어 사용자의 키를 측정한다. 측정된 키를 받아들인 리프트(08)의 제어부는 사용자의 키에 맞게 높이를 상 하로 조절한다. 이때 불필요하게 지나가는 모든 사람의 키를 측정하고 리프트가 움직이지 않게 하기위하여 압전소자발판(01)에 사용자가 올라가 생산된 전기만으로 센서를 작동시키는 것이다.

그리고 리프트(08)이 작동되어 사용자의 키에 맞게 조절이 되었다면 상기 인체감지센서(06)와 일체된 디스플레이(07)에 소변의 투입구에 정확하게 조준하라는 안내 문구를 표시하기로 한다. 여기서, 상기 디스플레이(07)는 LCD또는 LED패널로 하여 문자 및 광고를 표시하기로 한다.그리고, 상기 디스플레이(07)는 가로로 3등분하여 중앙에 안내 문구를 넣고 양쪽 가장자리에는 광고 정보를 동시에 제공 하도록 한다. 또한 상기 디스플레이(07)는 사용자가 소변기 사용을 끝내고 압전소자발판(01)에서 내려오면 전기가 차단되고 절전되어 평상시에는 전기를 절약 할 수 있다.

이후 사용자가 소변을 보면 상기 소변의 온도감지센서(09)가 소변의 특성상 따뜻하다는 점을 이용 일정온도 이상이면 소변 일정온도 이하이면 소변이 아님을 분류하여, 소변이면 급수관(05)의 제어기(10)에 2차 신호를 인가한다. 상기 온도감지센서(09)는 감지되는 시간이 설정된 시간 이상이면 상기 급수관(05)의 제어기(10)에 2차 신호를 인가하기로 한다.

여기서, 압전소자발판(01)의 1차 신호와 온도감지센서(09)의 2차 신호가 함께 인가되면 급수관(05)의 제어기(10)가 작동하여 세척수를 급수한다. 이때, 1차 2차 신호가 함께 인가되어야 급수관(05)의 제어기(10)가 작동하여 세척수를 공급하는 이유는 화장실 사용자가 오직 통행을 위한 목적으로 상기 압전소자발판(01)을 밟고 지나가고 상기 인체감지센서(06)가 통행자의 키를 감지하여 불필요하게 소변기가 움직이거나 세척수가 공급되어 낭비가 되는 것을 방지 할 수 있기 때문이다. 이렇게, 불필요한 오작동 및 낭비의 요소를 방지하기 위하여 압전소자발판(01)의 전기로 모든 전기기기를 작동시키는것, 1차 2차 신호가 함께 인가되어야 상기 급수관(05)의 제어기(10)가 작동하여 세척수가 나오는 것 이중으로 불필요 요소 방지 장치를 사용한다.

이상과 같이 본 발명은 소변을 보는데 있어 단순한 통행자인지 사용자인지를 압전소자발판(01), 인체감지센서(06), 온도감지센서(09)를 이용하여 구분하고 세척수를 공급하여 절수를 할 수 있도록 하고, 소변기의 형태를 무의식적으로 휴지 및 캔과 같은 이물질을 버리기 어렵게 하여 세척수 및 소변의 역류를 방지하고, 소변의 파편이 주변으로 튀어 화장실에 악취가 나고 화장실이 오염되는 것을 방지할 수 있도록 소변기를 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

01 : 압전소자발판 02 : 본체부
03 : 소변투입구 04 : 배수관
05 : 급수관 06 : 인체감지센서
07 : 디스플레이 08 : 리프트
09 : 온도감지센서 10 : 제어기

Claims (6)

1. 사용자가 서서 소변을 본 후 세척수가 공급되는 소변기에 있어서,
   벽면 리프트에 설치되어 소변을 받고 배출할 수 있는 본체부(02);
   벽면에 설치되어 소변을 받고 배출할 수 있는 소변기를 상 하로 조절할 수 있는 리프트(08);
   상기 본체부(02) 정면의 화장실 바닥에 설치되어, 사용자의 몸무게를 감지하는 압전소자발판(01);
   상기 본체부(02) 상부에 구비되어, 상기 압전소자발판(01)에 의하여 생성된 전기로 작동하는 디스플레이(07);
   상기 본체부(02) 상부에 구비되어, 상기 압전소자발판(01)에 의하여 생성된 전기로 작동하는 인체감지센서(06);
   상기 본체부(02) 내부에 구비되어, 상기 압전소자발판(01)에 의하여 생성된 전기로 작동하는 온도감지센서(09);
   상기 본체부(02) 상부에 구비되어, 상기 압전소자발판(01)에 의한 1차 신호와 상기 온도감지센서(09)에서 감지되는 시간이 설정된 시간 이상되면 인가되는 2차 신호를 함께 받아들이면 세척수 공급이 작동되게 제어하는 것을 특징으로 하는 제어기(10);
2. 제 1항에 있어서, 상기 압전소자발판(01)은, 압전소자를 사용하는 것을 특징으로 하는 압전소자가 구비된 소변기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 본체부(02)는, 소변기의 전면부가 막혀있고 소변투입구만 뚫려있는 것을 특징으로 하는 소변기.
4. 제 1항에 있어서, 상기 디스플레이(07)는, 압전소자발판에 의해 생성된 전기를 이용하여 화면에 광고와 안내문구를 표시하는 것을 특징으로 하는 소변기.
5. 제 1항에 있어서, 상기 제어기(10)는 압전소자발판에 의한 1차 신호에 의해 인체감지센서, 디스플레이를 작동시키고, 이후 1차 신호에 2차 신호가 함께 가해지면 세척수가 공급되는 것을 특징으로 하는 소변기.
6. 제 1항에 있어서, 상기 온도감지센서(09)는, 설정된 일정 온도를 기준으로 소변임을 구별하고, 감지된 시간이 설정된 일정 시간 이상이면 제어기에 2차 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 소변기.

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