KR20180135378A - 변기의 오물 넘침 방지장치 및 사전 알림 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변기의 오물 넘침 방지장치 및 방지방법에 관한 것으로서, 자세하게는 변기가 막히면 이 변기 안의 오물(대ㆍ소변) 처리에 필요한 물 공급을 차단하는 한편 변기가 막혔음을 사용자와 관리자에게 알려주기 때문에 변기가 막힌 줄 모르고 사용하는 것을 예방할 수 있고, 혹 변기가 막힌 줄 모르고 사용하더라도 물이 공급되지 않으므로 변기 안의 오물이 변기 밖으로 넘쳐흐르는 것을 방지할 수 있으며, 이와 더불어 관리자로 하여금 조치를신속히 취하게 할 수가 있는 변기의 오물 넘침 방지장치 및 방지방법에 관한 것이다.

Description

변기의 오물 넘침 방지장치 및 사전 알림 {To prevent overflow of toilet bowl and advance notice}

본 발명은 변기가 막힌 줄 모르고 사용하여서 변기 안의 오물이 밖으로 넘쳐흐르는 것을 방지할 수 있게 한 변기의 오물 넘침 방지장치 및 방지방법에 관한 것이다.

일반적으로, 소변기이든지 대소변 겸용으로 사용할 수 있는 서양 변기(즉 양변기)이든지 간에, 수세식 화장실의 변기는 배수구를 가지는 변기 본체와, 물을 흘려서 이 변기 본체 안의 오물(즉 대ㆍ소변)이 배수구로 씻겨 나가도록 하는 급수장치를 공통적으로 가지는 바, 변기 본체 안에 이물질(휴지 등)을 투입하게 되면, 종종 이 투입된 이물질이 배수구를 통과하지 못하고 걸려서 변기가 막히는 문제가 있었고, 또 이와 같이 변기가 막힌 줄 모르고 사용 후 급수장치를 작동시킴으로써 오물이 변기 본체 밖으로 넘쳐흘러 변기 및 그 주변이 오염되는 문제점이 있었다. 물론 불특정 다수가 이용하는 공중화장실(경기장, 공연장, 공원, 공항, 빌딩, 지하철역, 터미널, 휴게소 등의 화장실)의 경우, 이 같은 문제가 더 빈번하게 발생하고는 하였는데, 관리자가 변기의 이상을 즉각 적으로 알지 못하여 해당 조치가 더딘 편이었다.

한국특허 공개번호 10-0804055호의 "변기의 오물 넘침 방지장치 및 방지방법"에 의하면 변기가 막히면 이 변기 안의 오물(대ㆍ소변) 처리에 필요한 물 공급을 차단하는 한편 변기가 막혔음을 사용자와 관리자에게 알려주기 때문에 변기가 막힌 줄 모르고 사용하는 것을 예방할 수 있고, 혹 변기가 막힌 줄 모르고 사용하더라도 물이 공급되지 않으므로 변기 안의 오물이 변기 밖으로 넘쳐흐르는 것을 방지할 수 있으며, 이와 더불어 관리자로 하여금 조치를 신속히 취하게 할 수가 있는 변기의 오물 넘침 방지장치 및 방지방법에 관한 것이다.

본 발명은 설명한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, <16> 변기가 막히면 물 공급이 중단되도록 구성함으로써 변기가 막힌 상태에서 급수장치를 작동시킴에 따라 오물이 변기의 밖으로 넘쳐흐르게 되는 것을 방지할 수 있는 변기의 오물 넘침 방지장치 및 방지방법을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 변기가 막힌 상태임을 알려줌으로써 사용자로 하여금 변기를 사용하지 않게 유도할 수 있고, 관리자로 하여금 변기가 막힌 것에 대한 조치를 신속히 취하게 할 수 있는 변기의 오물 넘침 방지장치 및 방지방법을 제공하는 데 있다.

살펴본 바와 같이 구성되는 본 발명은 변기 막힘 감지수단으로부터 감지신호가 입력되면, 제어부가 제어신호를 출력하여 변기 안의 오물(대ㆍ소변)을 처리하는 데 필요한 물 공급이 차단되도록 개폐밸브를 작동시키기 때문에 변기가 막힌 줄 모르고 사용한 후 급수장치를 작동시키더라도 이 급수장치로부터 물이 공급되지 않으므로 오물이 변기 밖으로 넘쳐흐르게 되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 변기 막힘 감지수단으로부터 감지신호가 입력되면, 제어부가 제어신호를 출력하여 알림 수단을 작동시키기 때문에 변기가 막힌 줄 모르고 사용자가 이 변기를 사용하는 예방할 수 있고, 관리자로 하여금 변기가 막힌 것에 대한 조치를 신속히 취하게 할 수 있는 등 화장실을 청결하게 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 변기의 오물 넘침 방지장치가 변기 중 양변기에 적용된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 변기의 오물 넘침 방지장치가 도시된 블록도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 개폐밸브의 설치구조를 보인 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 변기의 오물 넘침 방지장치가 변기 중 소변기에 적용된 상태를 나타내는 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
20 : 볼(변기 본체) 21 : 배수구
40 : 급수장치 41 : 물탱크
44 : 조작레버 45 : 급수관
60 : 컨트롤박스 110 : 변기 막힘 감지수단
120 : 개폐밸브 132 : 음향출력부
134 : 표시부 136 : 블루투스 모듈
140 : 제어부 220 : 블루투스 모듈2
230 : 관리자 서버 300 : 화장실 LCD

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 변기의 오물 넘침 방지장치는 변기 본체의 배수구가 막혔는지를 감지하는 변기 막힘 감지수단과; 상기 변기 본체 안의 오물을 처리하는 데 필요한 물을 공급하는 급수라인 상에 설치된 개폐밸브와; 상기 변기 막힘 감지수단으로부터 감지신호가 입력되면, 물 공급이 중단되도록 상기 개폐밸브를 작동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 변기 막힘 감지수단은 상기 변기 본체 안에 찬 물높이가 일정한 높이에 도달하였는지를 감지하는 하나 이상의 수위센서로 구성될 수 있다. 아울러 이 수위센서는 상기 변기 본체 안의 벽면에 설치되며, 상기 제어부는 상기 수위센서로부터 감지신호가 일정한 시간 동안 입력된 때에 상기 개폐밸브를 작동시키도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 변기 본체는 외측에 상기 제어부가 내장되는 컨트롤박스가 구비될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 변기의 오물 넘침 방지장치는 변기가 막혔음을 알려주는 알림수단을 더 포함하여 구성될 수 있는데, 이러한 때 상기 제어부는 상기 변기 막힘 감지수단으로부터 감지신호가 입력되면, 상기 알림수단을 작동시키도록 구성될 수 있고, 또 상기 변기 막힘 감지수단은 상기 변기 본체 안에 찬 물높이가 일정한 높이에 도달하였는지를 감지하는 하나 이상의 수위센서로 구성될 수 있다. 아울러 이 수위센서는 상기 변기 본체 안의 벽면에 설치되며, 상기 제어부는 상기 수위센서로부터 감지신호가 일정한 시간 동안 입력된 때에 상기 개폐밸브 및 상기 알림수단을 작동시키도록 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 알림수단은 사용자가 듣거나 볼 수 있도록 화장실에 구비된 음향출력부나 표시부, 또는 이 음향 출력부 및 표시부로 구성될 수 있다. 물론 이것 대신에 지정하여 둔 관리자의 이동통신단말기나 관리자 서버, 또는 이 관리자의 이동통신단말기 및 관리자 서버로 감지정보를 전송하는 통신모듈을 포함할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 변기의 오물 넘침 방지장치는 또는, 변기 본체의 배수구가 막혔는지를 감지하는 변기 막힘 감지수단과; 변기가 막혔음을 알려주는 알림수단과; 상기 변기 막힘 감지수단으로부터 감지신호가 입력되면, 상기 알림수단을 작동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 변기의 오물 넘침 방지방법은 변기가 막혔는지를 감지하는 변기 막힘 감지단계와; 상기 변기 막힘 감지단계에서 변기가 막힌 것으로 감지되면, 상기 변기 안의 오물 처리에 필요한 물 공급을 차단하는 급수 중단단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 변기의 오물 넘침 방지방법은 상기 변기 막힘 감지단계에서 변기가 막힌 것으로 감지되면, 상기 변기가 막혔음을 알려주는 고장 알림단계를 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 변기의 오물 넘침 방지방법은 또는, 변기가 막혔는지를 감지하는 변기 막힘 감지단계와; 상기 변기 막힘 감지단계에서 변기가 막힌 것으로 감지되면, 상기 변기가 막혔음을 알려주는 고장 알림단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 변기의 오물 넘침 방지장치가 적용된 서양 변기(양변기)를 나타내는 단면도로서, 여기에 도시된 바와 같이, 변기는 변기 본체를 구성하며 배수구(21)를 가지는 볼(bowl)(20), 이 볼(20)의 개구(22) 위에 걸터앉는 데 사용되는 변기 시트(도시되지 않음), 이 변기 시트 위에 적층되어 볼(20)의 개구(22)를 가리는 뚜껑(도시되지 않음), 볼(20) 안의 오물 처리에 요구되는 물을 제공하는 급수장치(40), 볼(20) 외측(바람직하게는 휴면 공간)에 장착된 컨트롤박스(60), 배수구(21)가 막힌 때 오물 처리에 필요한 물의 공급을 차단하는 한편 변기가 막혔음을 알려주는 오물 넘침 방지장치 등으로 이루어진다.

여기에서, 변기 시트와 뚜껑은 둘 모두 볼(20)에 그 한쪽이 회전 가능하도록 장착된다.

볼(20)은 그 개구(22)를 둘러싸는 테두리 부분 안에 이 테두리를 따라 물 이송통로(<30> 23)가 마련된다. 또한, 볼(20)은 그 안쪽의 벽면과 테두리가 접하는 부분에 물 이송통로(23)를 따라 흐르는 물이 볼(20) 안으로 흘러나온 뒤 이 볼(20)의 안쪽 벽면을 타고 내려가서 배수구(21)로 나가도록 다수 개의 토출구멍(24)이 일정한 간격을 두고 형성된다.

급수장치(40)는 물탱크(41)를 포함하는 바, 이 물탱크(41)는 볼(20) 뒤쪽 부분에 탑재되고, 그 저면에는 드레인 홀(41h)이 형성된다. 이때, 이 드레인 홀(41h)은 접속용 관(42)에 의하여 볼(20)의 물 이송통로(23)와 서로 연결된다.

이와 같은 급수장치(40)는 또, 드레인 홀(41h)을 개폐하는 급수밸브(43), 사용자의 조작에 따라 이 급수밸브(43)를 열림/닫힘 작동시키는 것으로 조작레버(44)를 포함하는 밸브 조작기구, 물탱크(4a)에 물을 공급하는 급수관(45) 등이 더 구비되는 바, 물탱크(41)가 비면 물이 공급되고, 이후 물이 일정량 차면 급수가 중단되도록 구성된다.

이에 따르면, 물은 급수관(45)을 따라 수송되어서 물탱크(41)에 저장되는데, 이 저장된 물은 조작레버(44)의 조작으로 급수밸브(43)가 열림 작동되면 드레인 홀(41h), 접속용 관(42), 물 이송통로(23), 토출구멍(24)을 순차적으로 지나 위의 볼(20) 안으로 흘러나온다. 이때, 물이 볼(20) 안으로 공급되기까지의 급수경로(급수관 → 물탱크 → 드레인 홀 → 접속용 관 → 물 이송통로 → 토출구멍)는 급수라인을 구성한다.

도 2는 본 발명에 따른 변기의 오물 넘침 방지장치가 도시된 블록도이고, 도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 개폐밸브의 설치구조를 보인 구성도이다.

오물 넘침 방지장치는 위의 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 배수구(21)가 막혔는지를 감지하는 변기 막힘 감지수단(110)과, 급수관(45) 상에 설치되어(꼭 여기가 아닌, 급수라인 상 어디라도 설치 가능하다) 이 급수관(45) 관로를 여닫는 개폐밸브(120)와, 변기가 막혔음을 알리는 알림수단과, 변기 막힘 감지수단(110)으로부터감지신호가 입력되면 이 알림수단을 작동시킴과 아울러 급수관(45) 관로가 폐쇄되도록 위의 개폐밸브(120)를 작동시키는 제어부(140)로 구성된다.

변기 막힘 감지수단(110)은 볼(20)의 바닥으로부터 상측으로 일정한 거리 떨어져 있도록 볼(20)의 안쪽 벽면에 설치된 단수 또는 복수 개의 수위센서로 구성되는 바, 이 수위센서는 볼(20) 안에 찬 물높이가 일정한 높이(이하, 설정수위)에 도달하였는지를 감지하여 설정수위에 도달한 때 제어부(140)로 감지신호를 출력한다.

개폐밸브(120)는 솔레노이드 타입 밸브로서, 급수관(45) 관로를 개폐하는 플런저(122), 이 플런저(122)가 직선이동 가능하도록 설치된 케이스(124), 이 케이스(124)와 플런저(122)의 사이에 설치되며 제어부(140)의 컨트롤에 따라 전류가 흐르면 전자적으로 변환되어서 급수관(45) 관로가 폐쇄되도록 플런저(122)를 직선 이동시키는 코일(도시되지 않음), 이 코일의 작용이 정지되면 플런저(122)를 원래 위치로 복귀시키는 스프링(도시되지

않음) 등으로 이루어진다.

알림수단은 변기가 막혔음을 사용자에게 알리는 사용자용과 관리자(공중화장실의 경우에는 시설을 관리하는 자,가정화장실의 경우에는 거주자)에게 알리는 관리자용으로 구분된다.

사용자용 알림수단은 일례로 "변기가 막혔습니다.", "고장입니다." 등과 같은 음성이나 경고음을 발생시키는 음

향출력부(132), 또 일례로 <고장>과 같은 변기 막힘을 알리는 표시가 출력되거나 점등 또는 점멸하는 표시부(134)를 가진다.

여기에서, 음향출력부(132)와 표시부(134)는 변기를 사용하려는 사용자가 용이하게 듣거나 볼 수 있도록 화장실에 구비되는 바, 표시부(134)는 화장실 문 또는 벽에 설치될 수 있겠다.

관리자용 알림수단은 감지정보를 이동통신시스템(210)을 통하여 사전에 지정하여 둔 관리자의 블루투스 모듈2(220) 및 관리자 서버(230)로 전송하는 블루투스 모듈(136)을 포함한다. 이때, 전송은 블루투스 모듈(136)을 이용하여 관리자 서버(230)에 감지정보를 전달할 수 있다면 관리자가 화장실 내부의 상황을 알 수 있다.

제어부(140)는 컨트롤박스(60)에 내장된다. 이러한 제어부(140)는 변기 막힘 감지수단(110)으로부터 감지신호가 일정한 시간(이하, 설정시간)(예를 들어, 10~15초) 동안 입력된 때에 그제야 비로소 제어신호를 출력하는데, 감지신호가 입력되는 시간을 카운트하는 타이머를 포함한다.

여기에서, 변기 막힘 감지수단(110)의 감지신호가 설정시간 동안 입력되어야 제어부(140)가 제어신호를 출력하는 것은 조작레버(44)를 조작하면 토출구멍(24)에서 보통 5~10초간 물이 흘러나오는데, 이 같이 물이 흘러나올때 이를 변기가 막힌 것으로 감지하는 오류가 발생될 수 있기 때문이다.

도 4는 본 발명에 따른 변기의 오물 넘침 방지방법을 나타내는 순서도인 바, <44> 다음에서는 이 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 변기의 오물 넘침 방지방법에 관하여 살펴보기로 한다.

변기는 평상시 급수밸브(43)에 의하여 드레인 홀(41h)이 닫힌 상태를 유지하고, 또 개폐밸브(120)의 플런저(122)가 스프링에 의하여 후진되어 급수관(45) 관로가 개방된 상태를 유지한다.

따라서 평상시에는 물탱크(41)에 물이 차 있고, 이 물탱크(41)가 빈 때는 급수관(45)으로부터 수송되는 물을 공급받게 된다.

위와 같은 상태에서 조작레버(44)를 조작하여 드레인 홀(41h)이 열리도록 급수밸브(43)를 작동시키면, 물탱크(41)에 저장되어 있던 물은 드레인 홀(41h), 접속용 관(42), 물 이송통로(23), 토출구멍(24)을 순차적으로 지나 볼(20) 안으로 흘러나온 후 배수구(21)로 흘러간다.

그런데 이러한 과정에서 배수구(21)가 휴지 등과 같은 이물질에 의하여 막혀 있다면, 물은 배수구(21)를 원활하게 통과하지 못하고 차오르게 되며, 계속해서 차올라 설정수위에 도달하게 되면, 변기 막힘 감지수단(110)은 이를 감지하여 감지신호를 제어부(140)로 출력하고, 제어부(140)는 이 감지신호가 입력되는 시간을 카운트하여 이 카운트한 시간이 설정시간과 일치한 때 제어신호를 개폐밸브(120) 및 알림수단으로 출력한다.

그러면, 개폐밸브(120)는 제어부(140)의 컨트롤에 따라 그 플런저(122)가 전진되어 급수관(45) 관로를 폐쇄하는바, 이후 물탱크(41)는 급수관(45)으로부터 수송되는 물을 공급받지 못하게 되어 빈 상태를 유지한다. 물론 이에 따라 이 변기가 막힌 줄 모르고 사용한 후 조작레버(44)를 조작하더라도 물이 흘러나오지 않으므로 오물이 변기 밖으로 넘치는 일이 없게 된다.

아울러 알림수단 중 음향출력부(132)는 변기가 막힌 상태임을 사용자가 청각적으로 인지하도록 음향을 출력하고, 표시부(134)는 시각적으로 인지하도록 표시하는 바, 사용자는 이 음향출력부(132)와 표시부(134)의 알림 기능에 따라 막힌 변기를 사용하지 않게 된다.

또한, 알림수단에서 블루투스 모듈(136)은 감지정보를 지정하여 둔 관리자의 블루투스 모듈2 (220) 및 관리자 서버(230)로 전송하는 바, 관리자는 이 블루투스 모듈2(220)에 수신되는 감지정보를 LCD(330)의 음향 출력부, 표시부를 통하여 예비 사용자는 변기가 막혔음을 인지하게 된다. 물론 관리자 서버(230)의 경우에는 네트워크를 통하여 접속한 관리자에게 감지정보를 전달한다.

이상, 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상 범위 이내에서 당업자(본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자)에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.

예를 들면, 위에서는 변기 막힘 감지수단(110)이 하나 이상의 수위센서로 구성되는 것으로 설명하였으나, 이는 급수장치(40)의 작동을 감지하는 센서1(ex : 조작레버의 조작력으로 누름 조작되는 스위치)과, 배수구(21)의 입구(21i) 측과 출구(20o) 측 유량을 각각 측정하는 센서2로 구성될 수 있겠다. 물론 이와 같이 구성되는 경우, 제어부(130)는 센서1로부터 신호가 입력된 때 센서2로부터 입력되는 값을 비교하여 출구(21o) 측 유량이 입구(21i) 측보다 일정치 이상 작은 때(배수구가 막힘에 따라 배수구를 통과하는 물의 양이 적은 경우) 제어신호를 출력하도록 구성하여야 마땅하겠다.

또한, 위에서는 본 발명에 따른 변기의 오물 넘침 방지장치가 양변기에 적용된 것을 설명하였으나, 이처럼 양변기에 한하여 적용 가능한 것만은 아니다. 즉 변기 본체 안의 오물을 일정량의 물을 흘려서 처리하는 타입의 변기라면 모두 유사한 방식으로 적용할 수 있는 것이다.

한편, 급수장치(40)는 현재 그 급수밸브(43)로 전자식 밸브를 이미 적용하고 있는 타입이 널리 보급되어있는데, 이와 같은 급수장치(40)를 가진 변기의 경우에는 개폐밸브(120)를 별도로 갖출 필요 없이 이 전자식 밸브(급수밸브)를 그대로 이용할 수도 있겠다.

Claims (4)

1. 변기 본체의 배수구가 막혔는지를 감지하는 변기 막힘 감지수단과;
   상기 변기 본체 안의 오물을 처리하는 데 필요한 물을 공급하는 급수라인 상에 설치된 개폐밸브와;
   상기 변기 막힘 감지수단으로부터 감지신호가 입력되면, 물 공급이 중단되도록 상기 개폐밸브를 작동시키는 제어부를 포함하며,
   상기 변기의 오물 넘침 방지장치는 변기가 막혔음을 알려주는 알림수단을 더 포함하여 구성되고,
   상기 제어부는 상기 변기 막힘 감지수단으로부터 감지신호가 입력되면, 상기 알림수단을 작동시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 변기의 오물 넘침 방지장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 수위센서는 상기 변기 본체 안의 벽면에 설치되고,
   상기 제어부는 상기 수위센서로부터 감지신호가 일정한 시간 동안 입력된 때에 상기 개폐밸브를 작동시키도록 구성된 것을 특징으로 하며,
   상기 변기 막힘 감지수단은 상기 변기 본체 안에 찬 물높이가 일정한 높이에 도달하였는지를 감지하는 하나 이상의 수위센서로 구성된 것을 특징으로 하는 변기의 오물 넘침 방지장치.
3. 청구항 4에 있어서,
   상기 수위센서는 상기 변기 본체 안의 벽면에 설치되고,
   상기 제어부는 상기 수위센서로부터 감지신호가 일정한 시간 동안 입력된 때에 상기 개폐밸브 및 상기 알림수단을 작동시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 변기의 오물 넘침 방지장치.
4. 청구항 4에 있어서,
   상기 알림수단은 지정하여 둔 관리자 서버, 또는 이 블루투스 모듈2 및 관리자 서버로 감지정보를 전송하는 블루투스 통신모듈을 포함하며 이 블루투스 모듈2이 화장실 문앞에 설치 되어 있는 것을 포함하는 것을 특징으로 하며,
   이 블루투스 모듈2의 통신을 받아 음향출력부나 표시부, 또는 이 음향출력부 및 표시부가 화장실 문에 설치된 것으로 구성된 것을 특징 오물 넘침 방지장치.

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