KR20170015029A

KR20170015029A - 변기의 세척수 절약 제어장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20170015029A
Application number: KR1020150109238A
Authority: KR
Inventors: 유웅식
Original assignee: 카오스 (주)
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2017-02-08
Also published as: KR101713620B1

Abstract

본 발명은 변기의 세척수 절약 제어장치 및 그 제어방법을 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 변기의 물탱크 배수구 외부에 설치되는 압력 평형화 장치를 설치한 후, 인체 행동의 분석을 통해 구분되는 대변과 소변 형태에 따라 압력 평형화 장치로 공급되는 세척수의 공급유량으로 물탱크내에 저장된 세척수의 배수량을 조절하도록 구성한 것이며, 이에따라 물탱크내의 배수구를 개폐하는 마개의 열림량을 통해 세척수의 배수량을 결정하면서, 필요 이상으로 많은 량의 세척수가 변기로 배수되지 않도록 하면서 세척수의 과다 사용을 사전에 예방하여 국가적으로는 막대한 수자원을 절약하고, 전력사용량을 절감하는 경제성을 제공한 것이다.

Description

변기의 세척수 절약 제어장치 및 그 제어방법{Conservation control device of the toilet cleaning water and the control method thereof}

본 발명은 변기(예; 좌변기, 비데)의 세척수를 절약하는 제어기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인체 행동(예; 휴지 사용)의 분석을 통해 구분되는 대변과 소변 형태에 따라 변기 물탱크의 배수구 외측에 설치되는 압력 평형화 장치(일명, 압력제로화통)로 일정량의 동작수를 공급하면서, 동작수의 공급량에 따른 압력으로부터 부력작용이 발생하여 물탱크의 배수구를 차단하던 마개의 열림이 이루어지도록 하고, 이를 통해 배수구를 통한 물탱크내의 세척수 배수량을 결정하여 변기의 소변 또는 대변을 처리하고, 소변 또는 대변 처리시 필요 이상으로 많은 량의 세척수가 배수되지 않도록 제어하면서 세척수의 과다 사용을 예방할 수 있도록 하는 변기의 세척수 절약 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 변기의 물탱크(100)는 첨부된 도 1에서와 같이, 변기로 세척수를 배수하는 배수구(101)가 마련되고, 상기 배수구(101)는 마개(102)에 의해 개폐되며, 상기 마개(102)의 개폐는 물탱크(100)의 외부에 위치하는 버튼(103)의 누름여부에 따라 결정되는 것이다.

이에, 상기 버튼(103)과 상기 마개(102)는 끈(108)으로 연결됨은 물론, 상기 물탱크(100)의 내부에는 수도관(109)에 연결되는 무소음 필밸브(104)가 연결되고, 상기 무소음 필밸브(104)에는 무소음 부구(105)가 설치되도록 하였으며, 상기 무소음 필밸브(104)에는 보충수 호스(106)의 일단이 연결되고, 상기 보충수 호스(106)의 타단은 오버플러어 관체(107)에 인입되도록 구성하여둔 것이다.

한편, 상기와 같은 물탱크(100)를 가지는 변기 또는 비데의 물 제어장치는 등록특허공보 제 10-1216638 호(등록일 2012.12.21)에서와 같이, 대변 및 소변에 따라 대소변의 버튼을 사용자가 선택적으로 누르는 방식이다.

그러나, 상기와 같은 대소변의 버튼을 각각 사용자가 선택하여 누르는 방식은, 사용자의 용변 형태에 따라 사용자가 직접 선택하여 버튼을 누르게 되므로, 그 사용에 불편함이 있고, 이에따라 세척수에 대한 절약율이 사용자의 선택에 의해 좌우되므로 그 절약율이 매우 낮을 수 밖에 없으며, 또한 기계식에 의한 고장율이 높은 단점을 가지고 있다.

이에, 종래에는 자동기계식 물 내림장치가 개시되어 있는데, 이는 변기의 시트 하부에 매우 복잡한 형태의 기계적 장치를 설치하도록 하였다.

그러나, 상기 기계적 장치는 대변 및 소변에 따른 압력과 시간을 측정하여 세척수의 배수량을 조절하는 것으로, 이는 압력과 시간에 따라 대변과 소변을 추측하게 되는 방식으로서, 측정오차가 커 세척수의 낭비를 방지할 수 없었고, 또한 기계적 고장율이 높은 단점을 가지고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 변기의 물탱크 배수구 외부에 설치되는 압력 평형화 장치를 설치한 후, 인체 행동의 분석을 통해 구분되는 대변과 소변 형태에 따라 압력 평형화 장치로 공급되는 동작수의 공급유량에 따른 부력작용으로 물탱크내에 저장된 세척수의 배수량을 조절하도록 구성함으로써, 물탱크내의 배수구를 개폐하는 마개의 열림량 제어를 통해 물탱크에서 필요 이상으로 많은 량의 세척수가 변기로 배수되지 않도록 하여, 세척수의 과다 사용을 사전에 예방함은 물론, 전력 소비량을 절감할 수 있도록 하는 변기의 세척수 절약 제어장치 및 그 제어방법을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 변기의 세척수 절약 제어장치는, 마개에 의해 개폐되는 배수구를 형성하고, 급수전과 오버플로어 관체의 사이에 연결되어 상기 급수전으로부터 공급되는 유체의 흐름을 가이드하는 공급유로를 형성한 물탱크; 상기 오버플로어 관체로부터 분기되고, 상기 공급유로에 의해 가이드되는 유체를 상기 물탱크의 내부로 공급하는 제 1 분기관; 상기 오버플로어 관체로부터 분기되고, 상기 공급유로에 의해 가이드되는 유체를 후술하는 압력 평형화 장치의 내부로 공급하는 제 2 분기관; 상기 제 1 분기관을 통한 상기 물탱크로 유체 공급 또는 상기 제 2 분기관을 통한 상기 압력 평형화 장치로 유체의 공급 방향을 전환시키는 방향전환레버; 변기의 대변 또는 소변 사용형태에 따라 상기 공급유로에 의한 유체 공급과 그 공급량을 제어하는 제어모듈; 및, 상기 물탱크의 배수구측 외부면에 설치되고, 상기 향전환레버에 의해 유체가 제 2 분기관을 통해 안내될 때, 일정량의 유체를 공급받아 상기 물탱크내의 유체 압력과 평형상태를 유지하고, 평형상태를 초과하는 유체 공급시 부력작용으로 상기 마개를 밀어내면서 상기 배수구를 통해 대변 또는 소변 사용형태에 대응하는 일정량의 유체를 변기로 배수시키는 압력 평형화 장치; 를 포함하여 구성한 것이다.

또한, 상기 제어모듈은, 인체의 행동 분석을 감지하는 센서; 상기 센서에 의해 감지된 신호를 무선 송출하는 무선송출부; 상기 무선송출부로부터 무선신호를 수신하여 용변의 대소형태를 판단하고 이를 통해 변기의 물 배수량을 제어하기 위한 신호를 출력하는 컨트롤러; 및, 상기 컨트롤러의 제어신호에 따라 상기 제 1 분기관 또는 제 2 분기관에 유체의 공급 및 그 공급량을 제어하도록 상기 공급유로를 개폐시키는 솔레노이드밸브; 를 포함하여 구성한 것이다.

또한, 상기 센서는 사용자의 대변 또는 소변 뒷처리에 따른 움직임을 감지하는 발광과 수광의 적외선 센서인 것이다.

또한, 상기 컨트롤러는, 상기 압력 평형화 장치내의 유체 부력으로 마개의 열림이 이루어져 상기 압력 평형화 장치를 통해 변기로 소변 처리를 위한 일정량의 유체가 배수시 상기 솔레노이드밸브를 닫힘 제어하여 공급유로를 통한 유체 공급을 차단하고, 상기 물탱크내의 유체가 배수구를 통해 일정량 배수 완료후에는 상기 솔레노이드밸브를 열림 제어하여 공급유로를 통한 유체 공급을 재개시키고, 상기 공급유로를 통한 유체 공급이 재개될 때 상기 방향전환레버를 제 1 분기관으로 전환시켜 유체를 상기 물탱크로 안내하면서, 상기 마개가 공급 재개된 상기 유체에 의해 상기 배수구를 닫도록 하는 제 1 제어프로그램을 탑재 구성한 것이다.

또한, 상기 컨트롤러는, 상기 압력 평형화 장치내의 유체 부력으로 마개의 열림이 이루어져 상기 압력 평형화 장치를 통해 변기로 대변 처리를 위한 상기 물탱크내의 모든 유체 공급이 이루어질 때 상기 솔레노이드밸브를 닫힘 제어하여 공급유로를 통한 유체 공급을 차단하고, 상기 물탱크내의 모든 유체가 배수구를 통해 배수 완료된 이후에 상기 마개의 하중으로부터 상기 배수구가 닫힐 때 상기 솔레노이드밸브를 열림 제어하여 공급유로를 통한 유체 공급을 재개시키고, 상기 공급유로를 통한 유체 공급이 재개될 때 상기 방향전환레버를 제 1 분기관으로 전환시켜 유체를 상기 물탱크로 안내하는 제 2 제어프로그램을 탑재 구성한 것이다.

또한, 상기 솔레노이드밸브의 개방시간은 상기 컨트롤러에 의해 제어되면서 유체의 공급량을 조절하는 것이다.

또한, 상기 압력 평형화 장치는, 물탱크의 배수구와 연통되는 제 1 연통구와, 변기로 연통되는 제 2 연통구를 형성하며, 둘레면에는 유체 유입구가 형성되는 평형화 본체; 상기 평형화 본체내에 구성되고, 상기 유체 유입구를 통해 유입되는 유체(동작수) 또는 상기 제 1 연통구를 통해 유입되는 유체(세척수)에 의해 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 유동하는 레버; 및, 상기 레버가 제 1 방향으로 유동시에는 상기 평형화 본체내에 유체(동작수)를 저장시켜 상기 물탱크내의 유체(세척수)와 압력 평형이 이루어지도록 축부를 중심으로 하여 상기 제 2 연통구를 밀폐시키는 방향으로 회전하고, 상기 레버가 제 2 방향으로 유동시에는 상기 평형화 본체내의 유체와 상기 물탱크의 배수구로부터 배수되는 일정량의 유체(세척수)를 변기로 배수시키도록 축부를 중심으로 하여 상기 제 2 연통구를 개방시키는 방향으로 회전하는 물막이판; 을 포함하여 구성한 것이다.

또한, 상기 레버는, 유체(동작수 또는 세척수)에 의해 유동하는 제 1 날개; 상기 제 1 날개로부터 직교되는 제 2 날개; 및, 상기 제 2 날개와 상기 물막이판을 연결하는 지지대; 를 포함하여 구성한 것이다.

또한, 상기 물막이판의 일측단에는 배수구를 통해 유체(세척수)의 배수가 이루어질 때 상기 물막이판이 제 2 연통구를 개방시키는 방향으로 신속하게 회전하도록 일정 하중을 제공하는 무게추를 형성한 것이다.

다른 일면에 따라, 변기의 세척수 절약 제어장치에 의해 구현되는 세척수 절약제어방법은, 컨트롤러는 센서에 의해 감지된 인체 행동을 무선 수신하여 대변 또는 소변의 사용형태를 분석하는 제 1 단계; 상기 컨트롤러는 솔레노이드밸브를 통해 공급유로를 개방한 후 방향전환레버를 통해 제 1,2 분기관을 선택적으로 개방시켜, 물탱크 또는 압력 평형화 장치로 유체(세척수 또는 동작수)를 공급하면서, 상기 물탱크내의 유체(세척수) 압력과 상기 압력 평형화 장치내의 유체(동작수) 압력을 평형하게 유지시키는 제 2 단계; 상기 컨트롤러는 상기 제 1 단계로부터 분석된 결과 인체 행동이 소변이면, 제 2 분기관을 통해 압력 평형화 장치로 일정량의 유체(동작수)를 공급하여, 물탱크내의 유체 압력과 평형상태인 압력 평형화 장치내에서 유체에 의한 부력작용이 발생되도록 하고, 상기 부력작용으로부터 물탱크의 마개를 밀어 배수구를 개방시키고, 개방된 배수구를 통해 변기에 일정량의 유체를 공급하여 소변을 처리하도록 하는 제 3 단계; 상기 컨트롤러는 상기 제 1 단계로부터 분석된 결과 인체 행동이 대변이면, 제 2 분기관을 통해 압력 평형화 장치로 일정량의 유체를 공급하여, 물탱크내의 유체 압력과 평형상태인 압력 평형화 장치내의 유체로부터 부력작용이 발생되도록 하고, 상기 부력작용으로부터 물탱크의 마개를 밀어 배수구를 개방시키고, 개방된 배수구를 통해 변기에 물탱크내의 유체를 모두 공급하여 대변을 처리하도록 하는 제 4 단계; 및, 상기 컨트롤러는 상기 제 3 단계 또는 상기 제 4 단계로부터 소변 또는 대변 처리시, 솔레노이드밸브를 통해 공급유로를 개방하여 상기 제 2 단계와 같이 상기 물탱크내의 유체 압력과 상기 압력 평형화 장치내의 유체 압력을 평형하게 유지시키는 제 5 단계; 를 포함하여 진행하는 것이다.

또한, 상기 제 3 단계에서 상기 컨트롤러는, 상기 압력 평형화 장치를 통해 변기로 소변 처리를 위한 일정량의 유체 공급시 솔레노이드밸브를 닫힘 제어하여 공급유로를 통한 유체 공급을 차단하는 단계; 상기 물탱크내의 유체가 배수구를 통해 일정량 배수 완료 후 상기 솔레노이드밸브를 열림 제어하여 공급유로를 통한 유체 공급을 재개시키는 단계; 및, 상기 공급유로를 통한 유체 공급이 재개시 방향전환레버를 제 1 분기관으로 전환시켜, 유체를 상기 물탱크로 안내하여, 상기 유체에 의해 상기 마개가 배수구를 닫도록 하는 단계; 를 더 포함하여 진행하는 것이다.

또한, 상기 제 4 단계에서 상기 컨트롤러는, 상기 압력 평형화 장치내의 유체 부력으로 마개의 열림이 이루어져 상기 압력 평형화 장치를 통해 변기로 대변 처리를 위한 상기 물탱크내의 모든 유체가 배수시 상기 솔레노이드밸브를 닫힘 제어하여 공급유로를 통한 유체 공급을 차단하는 단계; 상기 물탱크내의 모든 유체가 배수구를 통해 배수 완료된 이후에 상기 마개의 하중으로부터 상기 배수구가 닫힐 때 상기 솔레노이드밸브를 열림제어하여 공급유로를 통한 유체 공급을 재개시키는 단계; 및, 상기 공급유로를 통한 유체 공급이 재개될 때 방향전환레버를 제 1 분기관으로 전환시켜 유체를 상기 물탱크로 안내하여 유체를 채우게 되는 단계; 를 포함하여 진행하는 것이다.

이와 같이 본 발명은 변기의 물탱크 배수구 외부에 설치되는 압력 평형화 장치를 설치한 후, 인체 행동의 분석을 통해 구분되는 대변과 소변 형태에 따라 압력 평형화 장치로 공급되는 세척수의 공급유량으로 물탱크내에 저장된 세척수의 배수량을 조절하도록 구성한 것으로, 이를 통해 물탱크내의 배수구를 개폐하는 마개의 열림량을 통해 세척수의 배수량을 결정하면서, 필요 이상으로 많은 량의 세척수가 변기로 배수되지 않도록 하면서 세척수의 과다 사용을 사전에 예방하여 국가적으로는 막대한 수자원을 절약하고, 전력사용량을 절감하는 경제성을 제공하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

도 1은 일반적인 변기 물탱크의 세척수 배수 구조도.
도 2는 본 발명의 실시예로 변기의 세척수 절약 제어장치에 대한 개략적인 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예로 압력 평형화 장치의 외관 사시도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예로 유체(동작수)의 유입시 압력 평형화 장치가 닫힘상태를 유지하는 상태를 보인 단면 개략도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예로 유체(세척수)의 유입으로부터 변기에 세척수를 공급하기 위해 압력 평형화 장치가 열림되는 상태를 보인 단면 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예로 변기의 세척수 절약 제어장치에 대한 개략적인 구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시예로 압력 평형화 장치의 외관 사시도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예로 유체(동작수)의 유입시 압력 평형화 장치가 닫힘상태를 유지하는 상태를 보인 단면 개략도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예로 유체(세척수)의 유입으로부터 변기에 세척수를 공급하기 위해 압력 평형화 장치가 열림되는 상태를 보인 단면 개략도를 도시한 것이다.

첨부된 도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 변기의 세척수 절약 제어장치는, 마개(11)에 의해 개폐되는 배수구(12)를 형성하고, 급수전(13)과 오버플로어 관체(14)의 사이에 연결되어 상기 급수전(13)으로부터 공급되는 유체의 흐름을 가이드하는 공급유로(15)를 형성한 물탱크(10)에, 제 1,2 분기관(20)(30), 방향전환레버(40), 제어모듈(50), 그리고 압력 평형화 장치(60)를 구성하여둔 것이다.

상기 제 1 분기관(20)은 오버플로어 관체(14)로부터 분기되는 것으로, 상기 공급유로(15)에 의해 가이드되는 유체를 상기 물탱크(10)의 내부로 공급하도록 구성하여둔 것이다.

상기 제 2 분기관(30)은 상기 오버플로어 관체(14)로부터 분기되는 것으로, 상기 공급유로(15)에 의해 가이드되는 유체를 상기 압력 평형화 장치(60)의 내부로 공급하도록 구성하여둔 것이다.

상기 방향전환레버(40)는 상기 제 1 분기관(20)을 통한 상기 물탱크(10)로의 유체 공급 또는 상기 제 2 분기관(30)을 통한 상기 압력 평형화 장치(60)로 유체 공급의 방향을 전환시키도록 구성하여둔 것이다.

즉, 상기 방향전환레버(40)는 상기 마개(11)에 연결되는 것으로, 초기상태에서는 유체(동작수)가 압력 평형화 장치(60)로 흐르도록 제 2 분기관(30)의 방향으로 설정되어 있는 것이지만, 상기 마개(11)가 배수구(12)로부터 열리면 상기 방향전환레버(40)가 함께 움직이면서 유체의 공급방향을 제 1 분기관(20)의 방향으로 전환시키면서, 상기 제 1 분기관(30)을 통해 상기 물탱크(10)로 유체(세척수)의 공급이 이루어지도록 하고, 이러한 유체 공급으로부터 상기 마개(11)가 배수구(12)를 닫게 되며, 이에따라 상기 방향전환레버(40)는 다시 초기상태 즉, 제 2 분기관(30)을 통해 상기 압력 평형화 장치(60)로 유체(동작수)의 공급이 이루어지는 상태를 유지하게 되는 것이다.

상기 제어모듈(50)은 변기의 대변 또는 소변 사용형태에 따라 상기 공급유로(15)에 의한 유체 공급과 그 공급량을 제어하는 것으로, 센서(51), 무선송출부(52), 컨트롤러(53), 솔레노이드밸브(54)를 포함하여 구성한 것이다.

상기 센서(51)는 인체의 행동 분석을 감지하도록 구성하여둔 것이며, 사용자의 대변 또는 소변 뒷처리에 따른 움직임을 감지하는 발광과 수광의 적외선 센서인 것이다.

상기 무선송출부(52)는 상기 센서(51)에 의해 감지된 신호를 상기 컨트롤러(53)에 무선 송출하도록 구성하여둔 것이다.

상기 컨트롤러(53)는 상기 무선송출부(52)로부터 무선신호를 수신하여 용변의 대소형태를 판단하고 이를 통해 변기의 세척수 배수량을 제어하기 위한 신호를 출력하도록 구성하여둔 것이다.

이때, 상기 컨트롤러(53)에는 제 1,2 제어프로그램을 탑재 구성하여둔 것으로, 상기 제 1 제어프로그램은 상기 압력 평형화 장치(60)내의 유체 부력으로 마개(11)의 열림이 이루어져 상기 압력 평형화 장치(60)를 통해 변기로 소변 처리를 위한 일정량의 유체가 배수시 상기 솔레노이드밸브(54)를 닫힘 제어하여 공급유로(15)를 통한 유체 공급을 차단하고, 상기 물탱크(10)내의 유체가 배수구(12)를 통해 일정량 배수 완료후에는 상기 솔레노이드밸브(54)를 열림 제어하여 공급유로(15)를 통한 유체 공급을 재개시키고, 상기 공급유로(15)를 통한 유체 공급이 재개될 때 상기 방향전환레버(40)를 제 1 분기관(20)으로 전환시켜 유체를 상기 물탱크(10)로 안내하면서, 상기 마개(11)가 공급 재개된 상기 유체에 의해 상기 배수구(12)를 닫도록 구성하여둔 것이다.

상기 제 2 제어프로그램은 상기 압력 평형화 장치(60)내의 유체 부력으로 마개(11)의 열림이 이루어져 상기 압력 평형화 장치(60)를 통해 변기로 대변 처리를 위한 상기 물탱크(10)내의 모든 유체 공급이 이루어질 때 상기 솔레노이드밸브(54)를 닫힘 제어하여 공급유로(15)를 통한 유체 공급을 차단하고, 상기 물탱크(10)내의 모든 유체가 배수구(12)를 통해 배수 완료된 이후에 상기 마개(11)의 하중으로부터 상기 배수구(12)가 닫힐 때 상기 솔레노이드밸브(54)를 열림 제어하여 공급유로(15)를 통한 유체 공급을 재개시키고, 상기 공급유로(15)를 통한 유체 공급이 재개될 때 상기 방향전환레버(40)를 제 1 분기관(20)으로 전환시켜 유체를 상기 물탱크(10)로 안내하도록 구성하여둔 것이다.

상기 솔레노이드밸브(54)는 상기 컨트롤러(53)의 제어신호에 따라 상기 제 1 분기관(20) 또는 제 2 분기관(30)에 유체의 공급 및 그 공급량을 제어하도록 상기 공급유로(15)를 개폐시키는 것이며, 상기 솔레노이드밸브(54)의 개방시간은 상기 컨트롤러(53)에 의해 제어되면서 유체의 공급량을 조절하는 것이다.

상기 압력 평형화 장치(60)는 상기 물탱크(10)의 배수구(12)측 외부면에 설치되는 것으로, 상기 방향전환레버(40)에 의해 유체가 제 2 분기관(30)을 통해 안내될 때, 일정량의 유체를 공급받아 상기 물탱크(10)내의 유체 압력과 평형상태를 유지하고, 평형상태를 초과하는 유체 공급시 부력작용으로 상기 마개(11)를 밀어내면서 상기 배수구(12)를 통해 대변 또는 소변 사용형태에 대응하는 일정량의 유체를 변기로 배수시키는 것으로, 평형화 본체(61), 레버(62), 그리고 물막이판(63)을 포함하여 구성하는 것이다.

상기 평형화 본체(61)는 물탱크(10)의 배수구(12)와 연통되는 제 1 연통구(61a)와, 변기로 연통되는 제 2 연통구(61b)를 형성하며, 둘레면에는 유체 유입구(61c)를 형성하여둔 것이다.

상기 레버(62)는 상기 평형화 본체(61)내에 구성되는 것으로, 상기 유체 유입구(61c)를 통해 유입되는 유체(동작수) 또는 상기 제 1 연통구(61a)를 통해 유입되는 유체(세척수)에 의해 제 1 방향(P1) 또는 제 2 방향(P2)으로 유동하는 것이며, 유체(동작수) 또는 세척수에 의해 유동하는 제 1 날개(62a)와, 상기 제 1 날개(62a)로부터 직교되는 제 2 날개(62b), 그리고 상기 제 2 날개(62b)와 상기 물막이판(63)을 연결하는 지지대(62c)를 포함하여 구성하여둔 것이다.

상기 물막이판(63)은 첨부된 도 4 및 도 5에서와 같이, 상기 레버(62)가 제 1 방향(P1)으로 유동시에는 상기 평형화 본체(61)내에 유체(동작수)를 저장시켜 상기 물탱크(10)내의 유체(세척수)와 압력 평형이 이루어지도록 축부(63a)를 중심으로 상기 제 2 연통구(61b)를 밀폐시키는 방향으로 회전하고, 첨부된 도 6 및 도 7에서와 같이 상기 레버(62)가 제 2 방향(P2)으로 유동시에는 상기 평형화 본체(61)내의 유체와 상기 물탱크(10)의 배수구(12)로부터 배수되는 일정량의 유체(세척수)를 변기로 배수시키도록 축부(63a)를 중심으로 상기 제 2 연통구(61b)를 개방시키는 방향으로 회전하는 것이며, 상기 물막이판(63)의 일측단에는 배수구(12)를 통해 유체(세척수)의 배수가 이루어질 때 상기 물막이판(63)이 제 2 연통구(61b)를 개방시키는 방향으로 신속하게 회전하도록 일정 하중을 제공하는 무게추(64)를 형성하여둔 것이다.

이와 같이, 구성된 본 발명의 실시예에 따른 변기의 세척수 절약은 첨부된 도 2 내지 도 7에서와 같이, 우선 초기상태로서 물탱크(10)의 내부에 세척수가 일정량 채워져 배수구(12)를 마개(11)가 막고 있는 상태에서, 방향전환레버(40)는 제 2 분기관(30)으로 방향 전환이 이루어지도록 한다.

이후, 제어모듈(50)에 포함되는 컨트롤러(53)는 솔레노이드밸브(54)를 개방시키고, 이에따라 급수전(13)으로부터 오버플로어 관체(14)로 연결되는 공급유로(15) 및, 상기 제 2 분기관(30)을 통해 압력 평형화 장치(60)의 평형화 본체(61)에 구성되는 유입구(61c)로 유체(동작수)의 공급이 이루어져, 상기 물탱크(10)내의 유체(세척수) 압력과 상기 압력 평형화 장치(60)내의 유체(동작수) 압력을 평형하게 유지시키게 된다.

즉, 첨부된 도 4 및 도 5에서와 같이, 상기 유입구(61c)를 통해 유체(동작수)의 유입이 이루어지면, 상기 유입되는 유체(동작수)에 의해 레버(62)에 포함되는 제 1 날개(62a)가 밀리게 되고, 상기 제 1 날개(62a)의 밀림으로부터 첨부된 도 5에서와 같이, 상기 제 1 날개(62a)에 연결되는 제 2 날개(62b)와 지지대(62c) 및, 상기 지지대(62c)가 결합되는 물막이판(63)은 축부(63a)를 중심으로 하여 제 1 방향(P1)으로 회전하면서, 상기 평형화 본체(61)의 하단부에 위치하는 제 2 연통구(61b)를 차단시키고, 이에따라 상기 평형화 본체(61)의 내부에는 상기 물탱크(10)내의 유체(세척수)와 압력 평형화를 위한 유체(동작수)의 저장이 이루어질 수 있는 것이다.

한편, 상기와 같은 초기화상태에서, 사용자의 대변 또는 소변 사용이 이루어지고, 이러한 대변 또는 소변 사용상태에 따른 사용자의 행동 패턴이 제어모듈(50)에 포함되는 센서(51)에 의해 감지된 후 무선송출부(52)를 통해 상기 컨트롤러(53)에 무선 전송되면, 상기 컨트롤러(53)는 센서(51)에 의해 감지된 인체 행동으로부터 대변 또는 소변의 사용형태를 분석하게 된다.

이때, 상기 컨트롤러(53)의 분석결과, 인체 행동이 소변이면, 상기 컨트롤러(53)는 솔레노이드밸브(54)를 통해 공급유로(15)를 개방시키고, 이에따라 공급유로(15)를 통해 공급되는 유체는 제 2 분기관(30)을 통해 압력 평형화 장치(60)의 평형화 본체(61)내에 일정량 공급되면서, 상기 물탱크(10)내의 유체 압력과 평형상태인 압력 평형화 장치(60)내에서는 추가 공급되는 유체(동작수)에 의해 부력이 발생된다.

그러면, 상기와 같은 부력으로부터 물탱크(10)의 마개(11)가 밀리면서 배수구(12)가 개방되고, 개방된 상기 배수구(12)를 통해 변기에 일정량의 유체(세척수)가 배수되면서 소변을 처리할 수 있게 되는 것이다.

즉, 상기 유입구(61c)를 통해 추가적인 유체(동작수)의 유입이 이루어지면, 상기 유입되는 유체(동작수)에 의해 상기 평형화 본체(61)내의 압력은 상승하면서 부력이 발생되고, 이렇게 발생된 부력에 의해 마개(11)가 밀리면서 배수구(12)의 개방이 이루어져, 상기 물탱크(10)내의 유체(세척수)가 상기 배수구(12)는 물론, 제 1 연통구(61a)를 통해 평형화 본체(61)의 내부로 배수된다.

그러면, 상기 제 1 연통구(61a)를 통해 평형화 본체(61)의 내부로 배수되는 유체(세척수)는 첨부된 도 6에서와 같이 유입구(61c)의 방향으로 안내되고, 이에따라 상기 물막이판(63)은 일단에 형성되는 무게추(64)로 인해 축부(63a)를 중심으로 회전하고, 상기 물막이판(63)의 회전으로부터 상기 물막이판(63)에 결합되는 지지대(62c)는 물론, 상기 지지대(62c)에 결합되는 제 2 날개(62b), 그리고 상기 제 2 날개(62b)와 일체화된 제 1 날개(62a)는 첨부된 도 7에서와 같이 제 2 방향(P2)으로 유동 회전하면서, 상기 제 1 날개(62a)는 원래의 위치로 복귀되고, 이에따라 상기 물막이판(63)에 의해 차단되어 있던 제 2 연통구(61b)의 개방이 이루어진다.

이때, 상기 물막이판(63)이 열림방향으로 회전함과 동시에, 상기 평형화 본체(61)의 제 2 연통구(61b)를 통해 일정량의 유체(세척수)가 변기로 배수되면서, 변기에서의 소변을 처리할 수 있게 되는 것이다.

여기서, 상기 압력 평형화 장치(60)를 통해 변기로 소변 처리를 위한 일정량의 유체 공급시 상기 컨트롤러(53)는 솔레노이드밸브(54)를 닫힘 제어하여 공급유로(15)를 통한 유체 공급을 차단하고, 상기 물탱크(10)내의 유체가 배수구(12)를 통해 일정량 배수 완료 후에는 상기 솔레노이드밸브(54)를 열림 제어하여 공급유로(15)를 통한 유체 공급을 재개시키게 되며, 이에따라 상기 공급유로(15)를 통한 유체 공급이 재개시 방향전환레버(40)는 제 1 분기관(U2)으로 전환되면서, 상기 물탱크(10)에 유체(세척수)를 채우게 되고, 상기 채워지는 유체에 의해 상기 마개(11)가 배수구(12)를 닫을 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 컨트롤러(54)의 분석결과, 인체 행동이 대변이면, 상기 컨트롤러(53)는 솔레노이드밸브(54)를 통해 공급유로(15)를 개방시키고, 이에따라 공급유로(15)를 통해 공급되는 유체는 제 2 분기관(30)을 통해 압력 평형화 장치(60)의 평형화 본체(61)내에 일정량 공급되면서, 상기 물탱크(10)내의 유체 압력과 평형상태인 압력 평형화 장치(60)내에서는 추가 공급되는 유체(동작수)에 의해 부력이 발생된다.

그러면, 상기와 같은 부력으로부터 물탱크(10)의 마개(11)가 밀리면서 배수구(12)가 개방되고, 개방된 상기 배수구(12)를 통해 변기에 채워진 모든 유체(세척수)가 배수되면서 대변을 처리할 수 있게 되는 것이다.

즉, 상기 유입구(61c)를 통해 추가적인 유체(동작수)의 유입이 이루어지면, 상기 유입되는 유체(동작수)에 의해 상기 평형화 본체(61)내의 압력은 상승하면서 부력이 발생되고, 이렇게 발생된 부력에 의해 마개(11)가 밀리면서 배수구(12)의 개방이 이루어져, 상기 물탱크(10)내의 유체(세척수)는 모두 상기 배수구(12)는 물론, 제 1 연통구(61a)를 통해 평형화 본체(61)의 내부로 배수된다.

이때, 상기 물막이판(63)이 열림방향으로 회전함과 동시에, 상기 평형화 본체(61)의 제 2 연통구(61b)를 통해 모든 유체(세척수)가 변기로 배수되면서, 변기에서의 대변을 처리할 수 있게 되는 것이다.

여기서, 상기 압력 평형화 장치(60)를 통해 변기로 대변 처리를 위한 유체가 배수시, 상기 컨트로러(53)는 솔레노이드밸브(54)를 닫힘 제어하여 공급유로(15)를 통한 유체 공급을 차단하고, 상기 물탱크(10)내의 모든 유체가 배수구(12)를 통해 배수 완료된 이후에 상기 마개(11)의 하중으로부터 상기 배수구(12)가 닫힐 때 상기 솔레노이드밸브(54)를 열림제어하여 공급유로(15)를 통한 유체 공급을 재개시키게 되며, 상기 공급유로(15)를 통한 유체 공급이 재개될 때 방향전환레버(40)를 제 1 분기관(20)으로 전환시켜 유체를 상기 물탱크(10)로 안내하여 상기 물탱크(10)에 일정량의 유체를 채울 수 있는 것이다.

한편, 상기 컨트롤러(53)는 상기 설명과 같이 소변 또는 대변 처리시, 상기 솔레노이드밸브(54)를 통해 공급유로(15)를 개방시키는 초기화 동작을 수행함으로써, 상기 물탱크(10)내의 유체 압력과 상기 압력 평형화 장치(30)내의 유체 압력을 평형하게 유지시키게 되는 것이다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 변기의 세척수 절약 제어기술은 세척수의 물내림이 모두 자동으로 이루어지고, 사람이 물을 내리는데 어떠한 동작도 필요없기 때문에 편리하고 위생적이며, 종래 변기에 설치되어 있는 장치로부터 공급받는 물의 압력을 이용하기 때문에 이 물의 흐름을 제어하는 것과 마이콤 전자제어에 극히 미미한 전력만을 사용할 수 있게 되면서 전력사용량을 최소화하고, 별도의 전원장치가 필요치 않아 더욱 경제적이면서도 소변 또는 대변 처리를 위한 세척수 물내림의 배수량을 전자적인 제어로 정확하게 제어하고, 작은 물내림의 양을 10%~80%까지 조절하면서 물 절약의 효과를 대한히 높임은 물론, 사람의 정상적인 하루평균 소변 횟수는 5~7회라고 가정할 때 약 50%의 세척수 절약이 가능한 효과를 기대할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 변기 세척수 절약 제어장치 및 그 제어방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10; 물탱크 11; 마개
12; 배수구 13; 급수전
14; 오버플로어 관체 15; 공급유로
20; 제 1 분기관 30; 제 2 분기관
40; 방향전환레버 50; 제어모듈
51; 센서 52; 무선송출부
53; 컨트롤러 54; 솔레노이드밸브
60; 압력 평형화 장치 61; 평형화 본체
61a; 제 1 연통구 61b; 제 2 연통구
61c; 유입구 62; 레버
62a; 제 1 날개 62b; 제 2 날개
62c; 지지대 63; 물막이판
63a; 축부 64; 무게추

Claims

마개(11)에 의해 개폐되는 배수구(12)를 형성하고, 급수전(13)과 오버플로어 관체(14)의 사이에 연결되어 상기 급수전(13)으로부터 공급되는 유체의 흐름을 가이드하는 공급유로(15)를 형성한 물탱크(10);
상기 오버플로어 관체(14)로부터 분기되고, 상기 공급유로(15)에 의해 가이드되는 유체를 상기 물탱크(10)의 내부로 공급하는 제 1 분기관(20);
상기 오버플로어 관체(14)로부터 분기되고, 상기 공급유로(15)에 의해 가이드되는 유체를 후술하는 압력 평형화 장치(60)의 내부로 공급하는 제 2 분기관(30);
상기 제 1 분기관(20)을 통한 상기 물탱크(10)로 유체 공급 또는 상기 제 2 분기관(30)을 통한 상기 압력 평형화 장치(60)로 유체의 공급 방향을 전환시키는 방향전환레버(40);
변기의 대변 또는 소변 사용형태에 따라 상기 공급유로(15)에 의한 유체 공급과 그 공급량을 제어하는 제어모듈(50); 및,
상기 물탱크(10)의 배수구(12)측 외부면에 설치되고, 상기 향전환레버(40)에 의해 유체가 제 2 분기관(30)을 통해 안내될 때, 일정량의 유체를 공급받아 상기 물탱크(10)내의 유체 압력과 평형상태를 유지하고, 평형상태를 초과하는 유체 공급시 부력작용으로 상기 마개(11)를 밀어내면서 상기 배수구(12)를 통해 대변 또는 소변 사용형태에 대응하는 일정량의 유체를 변기로 배수시키는 압력 평형화 장치(60); 를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 변기의 세척수 절약 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제어모듈(50)은,
인체의 행동 분석을 감지하는 센서(51);
상기 센서(51)에 의해 감지된 신호를 무선 송출하는 무선송출부(52);
상기 무선송출부(52)로부터 무선신호를 수신하여 용변의 대소형태를 판단하고 이를 통해 변기의 물 배수량을 제어하기 위한 신호를 출력하는 컨트롤러(53); 및,
상기 컨트롤러(53)의 제어신호에 따라 상기 제 1 분기관(20) 또는 제 2 분기관(30)에 유체의 공급 및 그 공급량을 제어하도록 상기 공급유로(15)를 개폐시키는 솔레노이드밸브(54); 를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 변기의 세척수 절약 제어장치.
제 2 항에 있어서, 상기 센서(51)는 사용자의 대변 또는 소변 뒷처리에 따른 움직임을 감지하는 발광과 수광의 적외선 센서인 것을 특징으로 하는 변기의 세척수 절약 제어장치.
제 2 항에 있어서, 상기 컨트롤러(53)는,
상기 압력 평형화 장치(60)내의 유체 부력으로 마개(11)의 열림이 이루어져 상기 압력 평형화 장치(60)를 통해 변기로 소변 처리를 위한 일정량의 유체가 배수시 상기 솔레노이드밸브(54)를 닫힘 제어하여 공급유로(15)를 통한 유체 공급을 차단하고, 상기 물탱크(10)내의 유체가 배수구(12)를 통해 일정량 배수 완료후에는 상기 솔레노이드밸브(54)를 열림 제어하여 공급유로(15)를 통한 유체 공급을 재개시키고, 상기 공급유로(15)를 통한 유체 공급이 재개될 때 상기 방향전환레버(40)를 제 1 분기관(20)으로 전환시켜 유체를 상기 물탱크(10)로 안내하면서, 상기 마개(11)가 공급 재개된 상기 유체에 의해 상기 배수구(12)를 닫도록 하는 제 1 제어프로그램을 탑재 구성하는 것을 특징으로 하는 변기의 세척수 절약 제어장치.
제 2 항에 있어서, 상기 컨트롤러(53)는,
상기 압력 평형화 장치(60)내의 유체 부력으로 마개(11)의 열림이 이루어져 상기 압력 평형화 장치(60)를 통해 변기로 대변 처리를 위한 상기 물탱크(10)내의 모든 유체 공급이 이루어질 때 상기 솔레노이드밸브(54)를 닫힘 제어하여 공급유로(15)를 통한 유체 공급을 차단하고, 상기 물탱크(10)내의 모든 유체가 배수구(12)를 통해 배수 완료된 이후에 상기 마개(11)의 하중으로부터 상기 배수구(12)가 닫힐 때 상기 솔레노이드밸브(54)를 열림 제어하여 공급유로(15)를 통한 유체 공급을 재개시키고, 상기 공급유로(15)를 통한 유체 공급이 재개될 때 상기 방향전환레버(40)를 제 1 분기관(20)으로 전환시켜 유체를 상기 물탱크(10)로 안내하는 제 2 제어프로그램을 탑재 구성하는 것을 특징으로 하는 변기의 세척수 절약 제어장치.
제 2 항에 있어서, 상기 솔레노이드밸브(54)의 개방시간은 상기 컨트롤러(53)에 의해 제어되면서 유체의 공급량을 조절하는 것을 특징으로 하는 변기의 세척수 절약 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 압력 평형화 장치(60)는,
물탱크(10)의 배수구(12)와 연통되는 제 1 연통구(61a)와, 변기로 연통되는 제 2 연통구(61b)를 형성하며, 둘레면에는 유체 유입구(61c)가 형성되는 평형화 본체(61);
상기 평형화 본체(61)내에 구성되고, 상기 유체 유입구(61c)를 통해 유입되는 유체(동작수) 또는 상기 제 1 연통구(61a)를 통해 유입되는 유체(세척수)에 의해 제 1 방향(P1) 또는 제 2 방향(P2)으로 유동하는 레버(62); 및,
상기 레버(62)가 제 1 방향(P1)으로 유동시에는 상기 평형화 본체(61)내에 유체(동작수)를 저장시켜 상기 물탱크(10)내의 유체(세척수)와 압력 평형이 이루어지도록 축부(63a)를 중심으롱 하여 상기 제 2 연통구(61b)를 밀폐시키는 방향으로 회전하고, 상기 레버(62)가 제 2 방향(P2)으로 유동시에는 상기 평형화 본체(61)내의 유체와 상기 물탱크(10)의 배수구(12)로부터 배수되는 일정량의 유체(세척수)를 변기로 배수시키도록 축부(63a)를 중심으로 하여 상기 제 2 연통구(61b)를 개방시키는 방향으로 회전하는 물막이판(63); 을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 변기의 세척수 절약 제어장치.
제 7 항에 있어서,
상기 레버(62)는, 유체(동작수 또는 세척수)에 의해 유동하는 제 1 날개(62a); 상기 제 1 날개(62a)로부터 직교되는 제 2 날개(62b); 및, 상기 제 2 날개(62b)와 상기 물막이판(63)을 연결하는 지지대(62c); 를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 변기의 세척수 절약 제어장치.
제 7 항에 있어서, 상기 물막이판(63)의 일측단에는 배수구(12)를 통해 유체(세척수)의 배수가 이루어질 때 상기 물막이판(63)이 제 2 연통구(61b)를 개방시키는 방향으로 신속하게 회전하도록 일정 하중을 제공하는 무게추(64)를 형성하는 것을 특징으로 하는 변기의 세척수 절약 제어장치.
컨트롤러(53)는 센서(51)에 의해 감지된 인체 행동을 무선 수신하여 대변 또는 소변의 사용형태를 분석하는 제 1 단계;
상기 컨트롤러(53)는 솔레노이드밸브(54)를 통해 공급유로(15)를 개방한 후 방향전환레버(40)를 통해 제 1,2 분기관(20)(30)을 선택적으로 개방시켜, 물탱크(10) 또는 압력 평형화 장치(60)로 유체(세척수 또는 동작수)를 공급하면서, 상기 물탱크(10)내의 유체(세척수) 압력과 상기 압력 평형화 장치(60)내의 유체(동작수) 압력을 평형하게 유지시키는 제 2 단계;
상기 컨트롤러(53)는 상기 제 1 단계로부터 분석된 결과 인체 행동이 소변이면, 제 2 분기관(30)을 통해 압력 평형화 장치(60)로 일정량의 유체(동작수)를 공급하여, 물탱크(10)내의 유체 압력과 평형상태인 압력 평형화 장치(60)내에서 유체에 의한 부력작용이 발생되도록 하고, 상기 부력작용으로부터 물탱크(10)의 마개(11)를 밀어 배수구(12)를 개방시키고, 개방된 배수구(12)를 통해 변기에 일정량의 유체를 공급하여 소변을 처리하도록 하는 제 3 단계;
상기 컨트롤러(53)는 상기 제 1 단계로부터 분석된 결과 인체 행동이 대변이면, 제 2 분기관(30)을 통해 압력 평형화 장치(60)로 일정량의 유체를 공급하여, 물탱크(10)내의 유체 압력과 평형상태인 압력 평형화 장치(60)내의 유체로부터 부력작용이 발생되도록 하고, 상기 부력작용으로부터 물탱크(10)의 마개(11)를 밀어 배수구(12)를 개방시키고, 개방된 배수구(12)를 통해 변기에 물탱크(10)내의 유체를 모두 공급하여 대변을 처리하도록 하는 제 4 단계; 및,
상기 컨트롤러(53)는 상기 제 3 단계 또는 상기 제 4 단계로부터 소변 또는 대변 처리시, 솔레노이드밸브(54)를 통해 공급유로(15)를 개방하여 상기 제 2 단계와 같이 상기 물탱크(10)내의 유체 압력과 상기 압력 평형화 장치(60)내의 유체 압력을 평형하게 유지시키는 제 5 단계; 를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 변기의 세척수 절약 제어방법.
제 10 항에 있어서, 상기 제 3 단계에서 상기 컨트롤러(53)는,
상기 압력 평형화 장치(60)를 통해 변기로 소변 처리를 위한 일정량의 유체 공급시 솔레노이드밸브(54)를 닫힘 제어하여 공급유로(15)를 통한 유체 공급을 차단하는 단계;
상기 물탱크(10)내의 유체가 배수구(12)를 통해 일정량 배수 완료 후 상기 솔레노이드밸브(54)를 열림 제어하여 공급유로(15)를 통한 유체 공급을 재개시키는 단계; 및,
상기 공급유로(15)를 통한 유체 공급이 재개시 방향전환레버(40)를 제 1 분기관(20)으로 전환시켜, 유체를 상기 물탱크(10)로 안내하여, 상기 유체에 의해 상기 마개(11)가 배수구(12)를 닫도록 하는 단계; 를 더 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 변기의 세척수 절약 제어방법.
제 10 항에 있어서, 상기 제 4 단계에서 상기 컨트롤러(53)는,
상기 압력 평형화 장치(60)내의 유체 부력으로 마개(11)의 열림이 이루어져 상기 압력 평형화 장치(60)를 통해 변기로 대변 처리를 위한 상기 물탱크(10)내의 모든 유체가 배수시 상기 솔레노이드밸브(54)를 닫힘 제어하여 공급유로(15)를 통한 유체 공급을 차단하는 단계;
상기 물탱크(10)내의 모든 유체가 배수구(12)를 통해 배수 완료된 이후에 상기 마개(11)의 하중으로부터 상기 배수구(12)가 닫힐 때 상기 솔레노이드밸브(54)를 열림제어하여 공급유로(15)를 통한 유체 공급을 재개시키는 단계; 및,
상기 공급유로(15)를 통한 유체 공급이 재개될 때 방향전환레버(40)를 제 1 분기관(20)으로 전환시켜 유체를 상기 물탱크(10)로 안내하여 유체를 채우게 되는 단계; 를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 변기의 세척수 절약 제어방법.