KR20230143334A

KR20230143334A - 양변기의 자동 물내림 밸브 장치 및 그 동작 방법

Info

Publication number: KR20230143334A
Application number: KR1020220042085A
Authority: KR
Inventors: 이순기; 이창호; 김병석
Original assignee: 주식회사 성원에스티씨
Priority date: 2022-04-05
Filing date: 2022-04-05
Publication date: 2023-10-12

Abstract

양변기의 자동 물내림 밸브 장치 및 그 동작 방법이 제시된다. 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 동작 방법은, 양변기의 시트에 구성된 착좌 센서, 물내림 버튼 및 리모트 컨트롤러의 물내림 버튼 중 적어도 어느 하나 이상에 의한 물내림 신호를 제어부가 인식하는 단계; 상기 제어부가 물내림 신호를 인식함에 따라 림(Rim) 측의 솔레노이드 코일에 전원을 인가하여 림 측 밸브를 동작시켜, 상기 양변기의 림 측으로 세정용액을 공급하는 단계; 사이펀 측 솔레노이드 코일에 전원을 인가하여 사이펀 측 밸브를 동작시켜, 상기 양변기의 사이펀 측으로 세정용액을 공급하는 단계; 및 상기 림 측의 솔레노이드 코일에 전원을 다시 인가한 후 림 측 밸브를 동작시켜, 상기 양변기의 림 측으로 세정용액을 공급하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

Description

양변기의 자동 물내림 밸브 장치 및 그 동작 방법{AUTOMATIC FLUSH VALVE DEVICE FOR TOILET AND OPERATING METHOD THEREOF}

아래의 실시예들은 양변기의 자동 물내림 밸브 장치 및 그 동작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물 사용량을 줄일 수 있는 양변기의 자동 물내림 밸브 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.

일반적으로 양변기는 손잡이를 작동시켜 레버를 회동시키면 레버에 현수되게 연결된 리프트 줄(lift wire)이 플래퍼(flapper)를 탱크 상방으로 당겨서 탱크의 배수구를 개방시킴으로써 양변기 본체의 세척이 이루어진다.

탱크의 물이 본체로 배출되어 탱크 내의 수면 높이가 낮아짐에 따라서 플래퍼는 하방으로 회동되고, 물의 배수가 완료되면 플래퍼는 중력에 의해 배수구로 완전히 낙하되어 배수구를 밀폐시킨다. 이후, 물 공급부의 작동에 의해 탱크 내로 물이 공급되고, 탱크 내에 공급된 물이 소정 높이가 되면 물 공급부의 작동이 정지되어 물의 공급이 자동으로 차단된다.

도 1은 일반적으로 사용되는 양변기를 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 일반적으로 사용되는 양변기는 본체(11), 수조(12), 시트(13), 덮개(14) 및 수동 레버(15)를 포함하여 이루어질 수 있다.

본체(11)는 상부가 개방되고 그 내부 수용부에 물 등을 수용할 수 있다.

수조(12)는 본체(11)의 수용부에 물을 공급하기 위한 것으로, 내부에 일정 양의 물을 보관할 수 있으며, 수조(12)에서 본체(11)로 물이 배출되면 물 공급부로부터 수조(12)에 물이 공급될 수 있다.

시트(13)는 본체(11)의 상단에 구성되어 사용자가 앉을 수 있는 소정 면적을 제공하며, 본체(11)의 일측에 힌지 결합되어 사용자의 선택에 따라 본체(11)의 상단의 외주연을 덮거나 기립할 수 있도록 구성될 수 있다.

또한, 덮개(14)는 시트(13)의 상단에 구성되어, 시트(13)와 마찬가지로 회동될 수 있으며, 회동에 따라 본체(11)의 수용부를 덮거나 개방시킬 수 있다.

레버(15)는 수조(12)의 일측에 구성되며, 레버(15)의 작동에 따라 수조(12) 내부의 배수 밸브인 플래퍼(flapper)를 개방시켜 본체(11)의 수용부의 물을 배출하고, 수조(12)에 물을 공급할 수 있다. 여기서, 레버(15)는 버튼 등으로 구성될 수 있으며, 버튼과 연결된 수조(12) 내부의 레버를 통해 플래퍼를 개방시킬 수 있다.

따라서 양변기는 레버(15) 또는 버튼을 작동시켜 레버(15)를 회동시키면 레버(15)에 현수되게 연결된 리프트 줄(lift wire)이 플래퍼를 수조(12)의 상방으로 당겨서 수조(12)의 배수구를 개방시킴으로써 물이 양변기 본체(11)로 공급될 수 있다. 이처럼 양변기 본체(11)로 공급되는 물에 의해 양변기 본체(11)와 배수관 사이에 압력차이가 발생되고, 이에 따른 사이펀(siphon) 원리에 의해 양변기 본체(11) 내부의 배설물이 배수관을 통해 배출되는 구조를 갖고 있다.

이와 같은 양변기는 그 구조에 따라 다소 차이가 있으나, 1회 사용시 대략 10~15리터 정도의 물을 소모하게 된다.

한국공개특허 10-2015-0046978호는 이러한 양변기 물 내림 장치에 관한 기술을 기재하고 있다.

한국공개특허 10-2015-0046978호

실시예들은 양변기의 자동 물내림 밸브 장치 및 그 동작 방법에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 물 사용량을 줄일 수 있는 솔레노이드를 이용한 자동 물내림 밸브 기술을 제공한다.

실시예들에 따르면 착좌 센서를 이용하여 사용자의 착좌가 소정 시간 이상이 유지되는 경우 대변기 모드로 자동 물내림 밸브가 동작하도록 설정되고, 착좌 센서를 이용하여 사용자의 착좌가 소정 시간 미만으로 유지되는 경우 소변기 모드로 자동 물내림 밸브가 동작하도록 설정되어 물을 절약할 수 있는 양변기의 자동 물내림 밸브 장치 및 그 동작 방법을 제공하는데 있다.

또한, 실시예들에 따르면 양변기의 대변기 모드 1회 동작과 소변기 모드 2회 동작에서 처음 림과 두 번째 사이펀의 동작시간을 적절히 분배하여 세척이 잘되고, 12L 이하의 물의 총 사용량을 만족시킬 수 있는 양변기의 자동 물내림 밸브 장치 및 그 동작 방법을 제공하는데 있다.

일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 동작 방법은, 양변기의 시트에 구성된 착좌 센서, 물내림 버튼 및 리모트 컨트롤러의 물내림 버튼 중 적어도 어느 하나 이상에 의한 물내림 신호를 제어부가 인식하는 단계; 상기 제어부가 물내림 신호를 인식함에 따라 림(Rim) 측의 솔레노이드 코일에 전원을 인가하여 림 측 밸브를 동작시켜, 상기 양변기의 림 측으로 세정용액을 공급하는 단계; 사이펀 측 솔레노이드 코일에 전원을 인가하여 사이펀 측 밸브를 동작시켜, 상기 양변기의 사이펀 측으로 세정용액을 공급하는 단계; 및 상기 림 측의 솔레노이드 코일에 전원을 다시 인가한 후 림 측 밸브를 동작시켜, 상기 양변기의 림 측으로 세정용액을 공급하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 물내림 신호를 제어부가 인식하는 단계는, 상기 양변기의 시트에 구성된 착좌 센서에 의해 기설정된 시간 이상 사용자의 착좌가 감지된 후 감지가 종료되는 경우, 공급되는 세정용액의 양이 제1 용량으로 설정되어 동작하고, 상기 착좌 센서에 의해 기설정된 시간 미만 사용자의 착좌가 감지된 후 감지가 종료되는 경우, 공급되는 세정용액의 양이 제2 용량으로 설정되어 동작할 수 있다.

상기 제1 용량과 2회의 상기 제2 용량의 합인 세정용액의 총 사용량이 12L 이하가 되도록 설정될 수 있다.

상기 양변기의 시트에 구성된 착좌 센서, 물내림 버튼 및 리모트 컨트롤러의 물내림 버튼 중 적어도 어느 하나 이상에 의한 물내림 신호가 상기 제어부에 인식되지 않는 경우 전원이 최소로 공급되는 슬립 모드로 동작하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 양변기의 림 측으로 세정용액을 공급하는 단계는, 상기 림 측의 솔레노이드 코일에 소정 시간 DC 전류를 인가한 후 전류를 차단하는 단계; 상기 전류를 인가하는 순간 플런저는 S극으로 자화되어 상기 플런저가 코어 쪽으로 당겨져서 접촉하는 단계; 상기 플런저가 상기 코어 쪽으로 상승하면서 상기 플런저의 하측에 배치된 디홀더 오리피스가 열리는 단계; 상기 디홀더 오리피스가 열림에 따라 1차 압력실의 압력이 파괴되어 다이어프램(diaphragm)이 상승하며, 메인 오리피스가 열림에 따라 상기 양변기의 림 측으로 세정용액이 공급되는 단계; 상기 림 측의 솔레노이드 코일에 소정 시간 상기 DC 전류와 반대 방향으로 DC 전류를 인가한 후 전류를 차단하는 단계; 상기 전류를 인가하는 순간 플런저는 N극으로 자화되어 상기 코어의 N극과 반발하여 하측으로 이동하는 단계; 상기 플런저가 상기 코어의 반대쪽으로 하강하면서 상기 플런저의 하측에 배치된 상기 디홀더 오리피스가 닫히는 단계; 및 상기 디홀더 오리피스가 닫힘에 따라 1차 압력실의 압력이 상승하여 상기 다이어프램이 하강하며, 상기 메인 오리피스가 닫힘에 따라 상기 양변기의 림 측 밸브가 닫히는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 양변기의 사이펀 측으로 세정용액을 공급하는 단계는, 상기 사이펀 측 솔레노이드 코일에 DC 전류를 인가한 후 전류를 차단하는 단계; 상기 플런저가 상기 코어 쪽으로 상승하면서 상기 플런저의 하측에 배치된 디홀더 오리피스가 열리는 단계; 상기 디홀더 오리피스가 열림에 따라 1차 압력실의 압력이 파괴되어 다이어프램(diaphragm)이 상승하며, 메인 오리피스가 열림에 따라 상기 양변기의 사이펀 측으로 세정용액이 공급되는 단계; 상기 사이펀 측의 솔레노이드 코일에 소정 시간 상기 DC 전류와 반대 방향으로 DC 전류를 인가한 후 전류를 차단하는 단계; 상기 전류를 인가하는 순간 플런저는 N극으로 자화되어 상기 코어의 N극과 반발하여 하측으로 이동하는 단계; 상기 플런저가 상기 코어의 반대쪽으로 하강하면서 상기 플런저의 하측에 배치된 상기 디홀더 오리피스가 닫히는 단계; 및 상기 디홀더 오리피스가 닫힘에 따라 1차 압력실의 압력이 상승하여 상기 다이어프램이 하강하며, 상기 메인 오리피스가 닫힘에 따라 상기 양변기의 사이펀 측 밸브가 닫히는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

다른 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치는, 양변기의 시트에 구성된 착좌 센서, 물내림 버튼 및 리모트 컨트롤러의 물내림 버튼 중 적어도 어느 하나 이상에 의한 물내림 신호를 인식하는 센싱부; 상기 센싱부에 의한 물내림 신호를 전달 받아 전원을 인가하는 제어부; DC 전류를 공급하는 전원부; 상기 제어부의 제어에 의해 상기 전원부로부터 전원이 인가되어 림 측 밸브를 동작시켜, 상기 양변기의 림 측으로 세정용액을 공급하는 림 측의 솔레노이드 코일; 상기 제어부의 제어에 의해 상기 전원부로부터 전원이 인가되어 사이펀 측 밸브를 동작시켜, 상기 양변기의 사이펀 측으로 세정용액을 공급하는 사이펀 측 솔레노이드 코일을 포함하고, 상기 림 측의 솔레노이드 코일은, 상기 양변기의 사이펀 측으로 세정용액이 공급된 후, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 전원부로부터 전원이 다시 인가되어 림 측 밸브를 동작시켜, 상기 양변기의 림 측으로 세정용액을 공급할 수 있다.

실시예들에 따르면 착좌 센서를 이용하여 사용자의 착좌가 소정 시간 이상이 유지되는 경우 대변기 모드로 자동 물내림 밸브가 동작하도록 설정되고, 착좌 센서를 이용하여 사용자의 착좌가 소정 시간 미만으로 유지되는 경우 소변기 모드로 자동 물내림 밸브가 동작하도록 설정되어 물을 절약할 수 있는 양변기의 자동 물내림 밸브 장치 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.

또한, 실시예들에 따르면 양변기의 대변기 모드 1회 동작과 소변기 모드 2회 동작에서 처음 림과 두 번째 사이펀의 동작시간을 적절히 분배하여 세척이 잘되고, 12L 이하의 물의 총 사용량을 만족시킬 수 있는 양변기의 자동 물내림 밸브 장치 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 일반적으로 사용되는 양변기를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 림 및 사이펀 측 밸브를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 사시도를 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 정면도를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 좌측면도를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 우측면도를 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 평면도를 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 배면도를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 7의 A-A' 단면을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 7의 B-B' 단면을 나타내는 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

환경부는 변기, 수도꼭지와 같은 절수설비에 절수 등급 표시를 의무화하기로 했다. 그러나, 현재의 일반적인 양변기에 사용하는 자동 물내림 밸브 또는 물통 방식의 수동 물내림 밸브는 물 사용량이 일정하지 않고 물의 사용량이 많다. 양변기 도기 1등급 기준의 경우, 한번 물 사용시 4L 이하 또는 대변기 1회 동작, 소변기 2회 총 3회 동작 시 물 사용량이 12L 이하이다. 이에 따라 본 실시예에서는 정부의 시책에 맞게 물 사용량을 줄일 수 있는 양변기의 자동 물내림 밸브 장치를 제공하고자 한다.

도 2는 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 림 및 사이펀 측 밸브를 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 사시도를 나타내는 도면이고, 도 4는 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 정면도를 나타내는 도면이며, 도 5는 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 좌측면도를 나타내는 도면이고, 도 6은 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 우측면도를 나타내는 도면이다. 또한, 도 7은 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 평면도를 나타내는 도면이고, 도 8은 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 배면도를 나타내는 도면이다. 또한, 도 9는 도 7의 A-A' 단면을 나타내는 도면이고, 도 10은 도 7의 B-B' 단면을 나타내는 도면이다.

도 2 내지 도 10을 참조하면, 양변기에 착좌 센서를 이용하여 사용자의 착좌(사용자가 앉아있는 시간)가 소정 시간 이상이 유지되는 경우 대변기 모드로 자동 물내림 밸브가 동작하도록 설정될 수 있다. 또한, 착좌 센서를 이용하여 사용자의 착좌가 소정 시간 미만으로 유지되는 경우 소변기 모드로 자동 물내림 밸브가 동작하도록 설정될 수 있다.

여기서, 대변기 모드 및 소변기 모드는 림 동작시간과 사이펀 동작시간을 조절하여 물량을 조절함으로써 구분될 수 있다. 이 때, 마지막 림 동작은 반드시 필요한 변기 세척을 위한 모드이므로 대략 4.6초간 밸브를 동작시킬 수 있다.

예를 들어, 대변기 모드일 때 림 3.5초 동작 후, 사이펀 6초 동작하고, 이후 림 4.6초 동작시킬 수 있다. 또한, 소변 모드기 모드일 때 림 2초 동작 후, 사이펀 3초 동작하고, 이후 림 4.6초 동작시킬 수 있다.

자동 물내림 밸브를 컨트롤하는 PCB(Printed Circuit Board)에 슬립 모드(sleep mode)를 적용하여 사용하지 않을 시에는 전원이 최소로 공급되어 전기 소모량을 최소로 유지하다가, 사용자가 대변기 또는 소변기 버튼을 누를 경우에만 슬립 모드에서 깨어나 동작하도록 설정될 수 있다.

이 때, 자동 물내림 솔레이드에 순간전원 방식을 도입하여 별도의 외부 전기를 이용하지 않고 배터리를 이용하여 동작시킬 수 있다.

또한, 리모트 컨트롤러(remote controller)를 사용하여 자동 물내림 밸브를 동작시킬 수도 있고, 필요하면 외부의 전원을 사용할 수도 있다.

본 실시예들은 현재 가정 등에서 사용하는 물통형 양변기에도 쉽게 교체 및 적용 가능하다.

아래에서는 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 동작 방법을 설명한다.

도 10을 참조하면, 초기 상태의 솔레노이드 밸브는 마그넷(106)에 의하여 코어(102)가 N극으로 자화되어 있고, 플레이트(107)는 S극으로 자화된 상태이다. 마그넷(106)의 N극 자력선은 프레임(자성체)(101)을 따라서 코어(102)까지 이어져서 코어(102)가 N극으로 자화된다. 솔레노이드 밸브 내부의 상태는 플런저(105) 시트(108)가 디홀더 오리피스(109)를 막고 있으므로 메인 밸브는 막혀있는 상태이다.

리모트 컨트롤러의 물내림 버튼 또는 착좌 센서에 의한 신호를 (일정시간 이상 사용자가 변기에 앉아 있을 경우) PCB가 인식하여, 림(RIM) 측의 솔레노이드 코일(103)에 +, -의 DC 6V의 전원을 30∼40mSEC 인가하고 전원을 차단시킨다. +, -의 전원을 인가하는 순간 플런저(105)는 S극으로 자화되어 플런저(105)가 코어(102) 쪽으로 당겨져서 접촉한다. 이 때, 전원을 차단하여도 플런저(105)는 마그넷(106)에 의해 자화된 코어(102)의 힘으로 그대로 유지하고 있다. 이후, 플런저(105)가 상승하면서 디홀더 오리피스(109)가 열리고, 1차 압력실의 압력이 파괴되어 다이어프램(111)(diaphragm)이 상승한다. 이에 따라 메인 오리피스(112)가 열림으로써 양변기의 림 측으로 물이 공급되고, 양변기 주변이 세척된다.

PCB의 제어에 따라 림 측 솔레노이드에 -, + DC 6V 전원을 30∼40mSEC 인가하고 전원을 차단시킨다. 플런저(105)에 N극이 인가되어, 코어(102) N극과 반발하여 플런저(105)가 하측으로 이동하고, 디홀더 오리피스(109)가 막힌다. 이에 따라 1차 압력실의 압력이 상승하고 다이어프램(111)이 하강함으로써 메인 오리피스(112)가 닫히고 림 측 밸브(300)가 닫힌다.

또한, PCB의 제어에 따라 사이펀 측 솔레노이드 코일(103)에 +, -의 DC 6V의 전원을 30∼40mSEC 인가하고 전원을 차단시킨다. 앞에서 림 측 솔레노이드의 동작 방식과 동일하게 솔레노이드 코일(103)에 전원을 인가하며 사이펀 측 밸브(200)를 동작시킨다.

또한, PCB의 제어에 따라 앞에서 설명한 림 측 솔레노이드의 동작 방식과 동일한 방식으로 다시 림 측에 전원을 인가하여 밸브를 동작시킨다.

이와 같이, 실시예들에 따르면 양변기의 자동 물내림 밸브 장치(100)의 동작 사이클은 림 밸브 동작 및 차단하고, 사이펀 밸브 동작 및 차단하며, 림 밸브를 동작 및 차단할 수 있다.

이 때, 양변기의 자동 물내림 밸브 장치(100)의 동작 사이클 중 마자막 림 동작 시간은 4.6초를 반드시 유지함으로써, 양변기에 항상 일정량의 물이 차도록 하여 냄새 유입을 방지할 수 있다.

특히, 실시예들에 따르면 양변기의 대변기 모드 1회 동작과 소변기 모드 2회 동작에서 처음 림과 두 번째 사이펀의 동작시간을 적절히 분배하여 세척이 잘되고, 물의 총 사용량이 12L 이하가 되도록 할 수 있다.

도 11은 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 동작 방법은, 양변기의 시트에 구성된 착좌 센서, 물내림 버튼 및 리모트 컨트롤러의 물내림 버튼 중 적어도 어느 하나 이상에 의한 물내림 신호를 제어부가 인식하는 단계(S110), 제어부가 물내림 신호를 인식함에 따라 림(Rim) 측의 솔레노이드 코일(103)에 전원을 인가하여 림 측 밸브(300)를 동작시켜, 양변기의 림 측으로 세정용액을 공급하는 단계(S120), 사이펀 측 솔레노이드 코일(103)에 전원을 인가하여 사이펀 측 밸브(200)를 동작시켜, 양변기의 사이펀 측으로 세정용액을 공급하는 단계(S130), 및 림 측의 솔레노이드 코일(103)에 전원을 다시 인가한 후 림 측 밸브(300)를 동작시켜, 양변기의 림 측으로 세정용액을 공급하는 단계(S140)를 포함하여 이루어질 수 있다.

실시예에 따라 양변기의 시트에 구성된 착좌 센서, 물내림 버튼 및 리모트 컨트롤러의 물내림 버튼 중 적어도 어느 하나 이상에 의한 물내림 신호가 제어부에 인식되지 않는 경우 전원이 최소로 공급되는 슬립 모드로 동작하는 단계를 더 포함할 수 있다.

아래에서 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 동작 방법의 각 단계를 보다 구체적으로 설명한다. 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 동작 방법은 도 2 내지 도 10에서 설명한 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치(100)에 의해 동작될 수 있다. 한편, 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치(100)는 양변기의 일측에 구성될 수 있으며, 예컨대 양변기 본체의 측면이나 후측에 배치될 수 있고, 직수관 또는 물탱크와 연결될 수 있다.

앞에서 설명한 바와 같이, 일 실시예에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치(100)는, 양변기의 시트에 구성된 착좌 센서, 물내림 버튼 및 리모트 컨트롤러의 물내림 버튼 중 적어도 어느 하나 이상에 의한 물내림 신호를 인식하는 센싱부, 센싱부에 의한 물내림 신호를 전달 받아 전원을 인가하는 제어부, DC 전류를 공급하는 전원부, 제어부의 제어에 의해 전원부로부터 전원이 인가되어 림 측 밸브(300)를 동작시켜, 양변기의 림 측으로 세정용액을 공급하는 림 측의 솔레노이드 코일(103), 제어부의 제어에 의해 전원부로부터 전원이 인가되어 사이펀 측 밸브(200)를 동작시켜, 양변기의 사이펀 측으로 세정용액을 공급하는 사이펀 측 솔레노이드 코일(103)을 포함하고, 림 측의 솔레노이드 코일(103)은, 양변기의 사이펀 측으로 세정용액이 공급된 후, 제어부의 제어에 의해 전원부로부터 전원이 다시 인가되어 림 측 밸브(300)를 동작시켜, 양변기의 림 측으로 세정용액을 공급할 수 있다.

먼저, 양변기의 시트에 구성된 착좌 센서, 물내림 버튼 및 리모트 컨트롤러의 물내림 버튼 중 적어도 어느 하나 이상에 의한 물내림 신호가 제어부에 인식되지 않는 경우 전원이 최소로 공급되는 슬립 모드로 동작할 수 있다.

단계(S110)에서, 양변기의 시트에 구성된 착좌 센서, 물내림 버튼 및 리모트 컨트롤러의 물내림 버튼 중 적어도 어느 하나 이상에 의한 물내림 신호를 제어부가 인식할 수 있다.

착좌 센서는 사용자가 양변기의 시트에 앉음으로써 발생하는 압력, 진동, 터치 등을 인식하여 지속 시간을 측정한 후 기설정된 시간 이상 감지되는 경우 물내림 신호로 인식할 수 있다.

여기서, 양변기의 시트에 구성된 착좌 센서에 의해 기설정된 시간 이상 사용자의 착좌가 감지된 후 감지가 종료되는 경우, 공급되는 세정용액의 양이 제1 용량으로 설정되어 동작하고, 착좌 센서에 의해 기설정된 시간 미만 사용자의 착좌가 감지된 후 감지가 종료되는 경우, 공급되는 세정용액의 양이 제2 용량으로 설정되어 동작할 수 있다. 이 때, 제1 용량과 2회의 제2 용량의 합인 세정용액의 총 사용량이 12L 이하가 되도록 설정될 수 있다.

단계(S120)에서, 제어부가 물내림 신호를 인식함에 따라 림(Rim) 측의 솔레노이드 코일(103)에 전원을 인가하여 림 측 밸브(300)를 동작시켜, 양변기의 림 측으로 세정용액을 공급할 수 있다.

전원은 전원부를 통해 인가할 수 있으며, 외부 전원 케이블, 충반전 배터리 등을 통해 전원을 공급할 수 있다. 예컨대, 림 측의 솔레노이드 코일(103)에 순간전원 방식을 도입하여 별도의 외부 전기를 이용하지 않고 배터리를 이용하여 동작시킬 수 있다.

보다 구체적으로, 림 측의 솔레노이드 코일(103)에 소정 시간 DC 전류를 인가한 후 전류를 차단하는 단계, 전류를 인가하는 순간 플런저(105)는 S극으로 자화되어 플런저(105)가 코어(102) 쪽으로 당겨져서 접촉하는 단계, 플런저(105)가 코어(102) 쪽으로 상승하면서 플런저(105)의 하측에 배치된 디홀더 오리피스(109)가 열리는 단계, 디홀더 오리피스(109)가 열림에 따라 1차 압력실의 압력이 파괴되어 다이어프램(diaphragm)(111)이 상승하며, 메인 오리피스(112)가 열림에 따라 양변기의 림 측으로 세정용액이 공급되는 단계, 림 측의 솔레노이드 코일(103)에 소정 시간 DC 전류와 반대 방향으로 DC 전류를 인가한 후 전류를 차단하는 단계, 전류를 인가하는 순간 플런저(105)는 N극으로 자화되어 코어(102)의 N극과 반발하여 하측으로 이동하는 단계, 플런저(105)가 코어(102)의 반대쪽으로 하강하면서 플런저(105)의 하측에 배치된 디홀더 오리피스(109)가 닫히는 단계, 및 디홀더 오리피스(109)가 닫힘에 따라 1차 압력실의 압력이 상승하여 다이어프램(111)이 하강하며, 메인 오리피스(112)가 닫힘에 따라 양변기의 림 측 밸브(300)가 닫히는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

한편, 림 동작 솔레노이드(120)와 사이펀 동작 솔레노이드(110)의 내부의 구성요소는 동일한 구조로 구성될 수 있으며, 림 동작 솔레노이드(120)는 림 측 밸브(300)에 연결되고, 사이펀 동작 솔레노이드(110)는 사이펀 측 밸브(200)에 연결될 수 있다.

단계(S130)에서, 사이펀 측 솔레노이드 코일(103)에 전원을 인가하여 사이펀 측 밸브(200)를 동작시켜, 양변기의 사이펀 측으로 세정용액을 공급할 수 있다.

이 때, 사이펀 측의 솔레노이드 코일(103)에 순간전원 방식을 도입하여 별도의 외부 전기를 이용하지 않고 배터리를 이용하여 동작시킬 수 있다.

보다 구체적으로, 양변기의 사이펀 측으로 세정용액을 공급하는 단계는, 사이펀 측 솔레노이드 코일(103)에 DC 전류를 인가한 후 전류를 차단하는 단계, 플런저(105)가 코어(102) 쪽으로 상승하면서 플런저(105)의 하측에 배치된 디홀더 오리피스(109)가 열리는 단계, 디홀더 오리피스(109)가 열림에 따라 1차 압력실의 압력이 파괴되어 다이어프램(111)이 상승하며, 메인 오리피스(112)가 열림에 따라 양변기의 사이펀 측으로 세정용액이 공급되는 단계, 사이펀 측의 솔레노이드 코일(103)에 소정 시간 DC 전류와 반대 방향으로 DC 전류를 인가한 후 전류를 차단하는 단계, 전류를 인가하는 순간 플런저(105)는 N극으로 자화되어 코어(102)의 N극과 반발하여 하측으로 이동하는 단계, 플런저(105)가 코어(102)의 반대쪽으로 하강하면서 플런저(105)의 하측에 배치된 디홀더 오리피스(109)가 닫히는 단계, 및 디홀더 오리피스(109)가 닫힘에 따라 1차 압력실의 압력이 상승하여 다이어프램(111)이 하강하며, 메인 오리피스(112)가 닫힘에 따라 양변기의 사이펀 측 밸브(200)가 닫히는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

단계(S140)에서, 림 측의 솔레노이드 코일(103)에 전원을 다시 인가한 후 림 측 밸브(300)를 동작시켜, 양변기의 림 측으로 세정용액을 공급할 수 있다.

이 때, 림 측의 솔레노이드 코일(103)에 순간전원 방식을 도입하여 별도의 외부 전기를 이용하지 않고 배터리를 이용하여 동작시킬 수 있다.

보다 구체적으로, 림 측의 솔레노이드 코일(103)에 소정 시간 DC 전류를 인가한 후 전류를 차단하는 단계, 전류를 인가하는 순간 플런저(105)는 S극으로 자화되어 플런저(105)가 코어(102) 쪽으로 당겨져서 접촉하는 단계, 플런저(105)가 코어(102) 쪽으로 상승하면서 플런저(105)의 하측에 배치된 디홀더 오리피스(109)가 열리는 단계, 디홀더 오리피스(109)가 열림에 따라 1차 압력실의 압력이 파괴되어 다이어프램(111)이 상승하며, 메인 오리피스(112)가 열림에 따라 양변기의 림 측으로 세정용액이 공급되는 단계, 림 측의 솔레노이드 코일(103)에 소정 시간 DC 전류와 반대 방향으로 DC 전류를 인가한 후 전류를 차단하는 단계, 전류를 인가하는 순간 플런저(105)는 N극으로 자화되어 코어(102)의 N극과 반발하여 하측으로 이동하는 단계, 플런저(105)가 코어(102)의 반대쪽으로 하강하면서 플런저(105)의 하측에 배치된 디홀더 오리피스(109)가 닫히는 단계, 및 디홀더 오리피스(109)가 닫힘에 따라 1차 압력실의 압력이 상승하여 다이어프램(111)이 하강하며, 메인 오리피스(112)가 닫힘에 따라 양변기의 림 측 밸브(300)가 닫히는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다. 즉, 단계(S120)에서, 림 측의 솔레노이드 코일(103)에 전원을 다시 인가한 후 림 측 밸브(300)를 동작시켜, 양변기의 림 측으로 세정용액을 공급하는 단계는 다시 반복할 수 있다.

기존 수동식 양변기는 사용자에 따라 물량이 변동되어 전체 양변기 사용자의 물량을 일정하게 할 수 없어 절약이 쉽지 않으며, 기존 자동 물내림 밸브는 밸브 동작 시 전원이 항상 인가되어야 하므로 별도의 전원이 필요하고, 자동 물내림 밸브만 별도로 설치하는 방식이 아니라, 고가의 비데 일체형인 제품만 있어서 일반 사용자가 설치 하기에는 비용의 부담이 있어 물 절약을 어렵다.

실시예들에 따른 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 자동 물내림 밸브는 자석을 이용한 순간 전원 방식의 밸브로, 전원을 순간적(30msec 이상)으로 인가 후 전원을 차단하여도 밸브는 열린 상태 그대로 유지되고, 전원 극성을 반대로 순간적으로 전원을 인가하는 방식으로 기존 양변기에 외부 전원 없이 배터리를 사용하여 사용할 수 있다. 이에 따라 설치 시 깔끔한 디자인은 구현할 수 있어 미관상으로도 좋은 디자인을 제공할 수 있다.

그리고, 고가의 비데 일체형을 설치하는 것이 아니라, 자동 물내림 밸브만 별도로 설치할 수 있어 기존 양변기의 설치 비용과 동일한 비용으로 설치가 가능하고, 양변기를 사용하는 사용자들의 물 사용량을 일정한 수준으로 유지할 수 있어 물 절약에 상당한 기여를 할 수 있다.

현재 정부에서도 도기 등급제를 적용하여 정부에서 건축하는 신축 건물에는 1등급(12L 이하) 도기만 설치할 수 있다. 본 실시예들은 이러한 정부의 도기 등급제에 부합하는 양변기의 자동 물내림 밸브 장치를 제공할 수 있다.

이상에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

100: 양변기의 자동 물내림 밸브 장치
101: 프레임
102: 코어
103: 솔레노이드 코일
104: 플런저 스프링
105: 플런저
106: 마그넷
107: 플레이트
108: 플런저 시트
109: 디홀더 오리피스
111: 다이어프램
112: 메인 오리피스
110: 사이펀 동작 솔레노이드
120: 림 동작 솔레노이드
200: 사이펀 측 밸브
300: 림 측 밸브

Claims

양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 동작 방법에 있어서,
양변기의 시트에 구성된 착좌 센서, 물내림 버튼 및 리모트 컨트롤러의 물내림 버튼 중 적어도 어느 하나 이상에 의한 물내림 신호를 제어부가 인식하는 단계;
상기 제어부가 물내림 신호를 인식함에 따라 림(Rim) 측의 솔레노이드 코일에 전원을 인가하여 림 측 밸브를 동작시켜, 상기 양변기의 림 측으로 세정용액을 공급하는 단계;
사이펀 측 솔레노이드 코일에 전원을 인가하여 사이펀 측 밸브를 동작시켜, 상기 양변기의 사이펀 측으로 세정용액을 공급하는 단계; 및
상기 림 측의 솔레노이드 코일에 전원을 다시 인가한 후 림 측 밸브를 동작시켜, 상기 양변기의 림 측으로 세정용액을 공급하는 단계
를 포함하는, 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 동작 방법.
제1항에 있어서,
상기 물내림 신호를 제어부가 인식하는 단계는,
상기 양변기의 시트에 구성된 착좌 센서에 의해 기설정된 시간 이상 사용자의 착좌가 감지된 후 감지가 종료되는 경우, 공급되는 세정용액의 양이 제1 용량으로 설정되어 동작하고, 상기 착좌 센서에 의해 기설정된 시간 미만 사용자의 착좌가 감지된 후 감지가 종료되는 경우, 공급되는 세정용액의 양이 제2 용량으로 설정되어 동작하는 것
을 특징으로 하는, 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 동작 방법.
제2항에 있어서,
상기 제1 용량과 2회의 상기 제2 용량의 합인 세정용액의 총 사용량이 12L 이하가 되도록 설정되는 것
을 특징으로 하는, 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 동작 방법.
제1항에 있어서,
상기 양변기의 시트에 구성된 착좌 센서, 물내림 버튼 및 리모트 컨트롤러의 물내림 버튼 중 적어도 어느 하나 이상에 의한 물내림 신호가 상기 제어부에 인식되지 않는 경우 전원이 최소로 공급되는 슬립 모드로 동작하는 단계
를 더 포함하는, 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 동작 방법.
제1항에 있어서,
상기 양변기의 림 측으로 세정용액을 공급하는 단계는,
상기 림 측의 솔레노이드 코일에 소정 시간 DC 전류를 인가한 후 전류를 차단하는 단계;
상기 전류를 인가하는 순간 플런저는 S극으로 자화되어 상기 플런저가 코어 쪽으로 당겨져서 접촉하는 단계;
상기 플런저가 상기 코어 쪽으로 상승하면서 상기 플런저의 하측에 배치된 디홀더 오리피스가 열리는 단계;
상기 디홀더 오리피스가 열림에 따라 1차 압력실의 압력이 파괴되어 다이어프램(diaphragm)이 상승하며, 메인 오리피스가 열림에 따라 상기 양변기의 림 측으로 세정용액이 공급되는 단계;
상기 림 측의 솔레노이드 코일에 소정 시간 상기 DC 전류와 반대 방향으로 DC 전류를 인가한 후 전류를 차단하는 단계;
상기 전류를 인가하는 순간 플런저는 N극으로 자화되어 상기 코어의 N극과 반발하여 하측으로 이동하는 단계;
상기 플런저가 상기 코어의 반대쪽으로 하강하면서 상기 플런저의 하측에 배치된 상기 디홀더 오리피스가 닫히는 단계; 및
상기 디홀더 오리피스가 닫힘에 따라 1차 압력실의 압력이 상승하여 상기 다이어프램이 하강하며, 상기 메인 오리피스가 닫힘에 따라 상기 양변기의 림 측 밸브가 닫히는 단계
를 포함하는, 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 동작 방법.
제1항에 있어서,
상기 양변기의 사이펀 측으로 세정용액을 공급하는 단계는,
상기 사이펀 측 솔레노이드 코일에 DC 전류를 인가한 후 전류를 차단하는 단계;
상기 플런저가 상기 코어 쪽으로 상승하면서 상기 플런저의 하측에 배치된 디홀더 오리피스가 열리는 단계;
상기 디홀더 오리피스가 열림에 따라 1차 압력실의 압력이 파괴되어 다이어프램(diaphragm)이 상승하며, 메인 오리피스가 열림에 따라 상기 양변기의 사이펀 측으로 세정용액이 공급되는 단계;
상기 사이펀 측의 솔레노이드 코일에 소정 시간 상기 DC 전류와 반대 방향으로 DC 전류를 인가한 후 전류를 차단하는 단계;
상기 전류를 인가하는 순간 플런저는 N극으로 자화되어 상기 코어의 N극과 반발하여 하측으로 이동하는 단계;
상기 플런저가 상기 코어의 반대쪽으로 하강하면서 상기 플런저의 하측에 배치된 상기 디홀더 오리피스가 닫히는 단계; 및
상기 디홀더 오리피스가 닫힘에 따라 1차 압력실의 압력이 상승하여 상기 다이어프램이 하강하며, 상기 메인 오리피스가 닫힘에 따라 상기 양변기의 사이펀 측 밸브가 닫히는 단계
를 포함하는, 양변기의 자동 물내림 밸브 장치의 동작 방법.
양변기의 시트에 구성된 착좌 센서, 물내림 버튼 및 리모트 컨트롤러의 물내림 버튼 중 적어도 어느 하나 이상에 의한 물내림 신호를 인식하는 센싱부;
상기 센싱부에 의한 물내림 신호를 전달 받아 전원을 인가하는 제어부;
DC 전류를 공급하는 전원부;
상기 제어부의 제어에 의해 상기 전원부로부터 전원이 인가되어 림 측 밸브를 동작시켜, 상기 양변기의 림 측으로 세정용액을 공급하는 림 측의 솔레노이드 코일;
상기 제어부의 제어에 의해 상기 전원부로부터 전원이 인가되어 사이펀 측 밸브를 동작시켜, 상기 양변기의 사이펀 측으로 세정용액을 공급하는 사이펀 측 솔레노이드 코일
을 포함하고,
상기 림 측의 솔레노이드 코일은,
상기 양변기의 사이펀 측으로 세정용액이 공급된 후, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 전원부로부터 전원이 다시 인가되어 림 측 밸브를 동작시켜, 상기 양변기의 림 측으로 세정용액을 공급하는 것
을 특징으로 하는, 양변기의 자동 물내림 밸브 장치.