KR960004768B1 - 시뇨처리장치 및 그 처리방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

시뇨처리장치 및 그 처리방법

제1도는 본 발명의 시뇨처리장치를 간이화장실에 응용한 제1실시예의 외관 사시도.

제2도는 제1도의 시뇨처리장치의 내부구조를 나타낸 단면도.

제3도는 제1도의 시뇨처리장치의 교반날개를 나타낸 평면도.

제4도는 제1도의 시뇨처리장치의 부속품이 연결된 상태를 나타낸 배관도.

제5도는 제1도의 시뇨처리장치의 제어계를 나타낸 블록도.

제6도는 제1도의 시뇨처리장치의 작동흐름을 나타낸 플로우 챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 간이화장실 2 : 받침대

3 : 하우스 4 : 도어

5 : 시뇨처리장치 6 : 변기

7 : 집진장치 8 : 확산파이프

11 : 바깥상자 12 : 바깥덮개

13 : 지지판 14 : 건조가마

15 : 안덮개 16, 17 : 단열재

18 : 히터 19, 20 : 축받이

21 : 구동축 22 : 오목부

23 : 볼록부 24 : 축열체

25 : 교반날개 26 : 워엄기어

27 : 워엄 28, 30 : 스프로켓휠

29 : 체인 31 : 모우터

33 : 도입파이프 34 : 셔터

40 : 송풍파이트 41 : 노즐

42 : 배기파이프 43 : 온도센서

45 : 제1변환밸브 46 : 송풍기

47 : 모우터 48 : 팬

49 : 압력조정밸브 50 : 방출파이프

51 : 예열파이프 53 : 제2변환밸브

54 : 집진기 55 : 회수상자

56 : 공기이송파이프 57 : 촉매상자

58 : 바이패스파이프 59 : 재가열히터

60 : 촉매 61 : 냉각파이프

62 : 복수(復水)탱크 63 : 라디에이터

64 : 라디에이터파이프 65 : 펌프

66 : 순환파이프 67 : 물조절파이프

68 : 조정상자 69 : 회수파이프

70 : 물탱크 71 : 펌프

72 : 수세파이프 73 : 노즐

75 : 방출파이프 76 : 이젝터

77 : 모우터 78 : 팬

79 : 송풍기 80 : 모우터

81 : 팬 85 : 주스위치

86 : 수세스위치 87 : 건조스위치

88 : 입력회로 89 : 제어회로

90 : 대기작동회로 91 : 밸브작동회로

92 : 건조회로 93 : 수세회로

94 : 모우터

본 발명은, 정화처리시설이 없는 옥외, 선박이나 기차와 같은 교통기관, 또는 외부로부터 밀폐되어 오물수거용 탱크 트럭(분뇨차, 이하 백큐엄 카라 칭함)이 들어갈 수 없는 터널등에서 생오물을 처리하는 오물처리장치에 관한 것으로서, 특히 생오물을 건조시키기 위한 가열장치와, 장치내에 잔류하고 있는 진애(塵埃)를 제거할 수 있는 집진장치와, 악취를 제거하는 제취장치등을 구비한 시뇨처리장치 및 그 처리방법에 관한 것이다.

인체로부터 배출된 시뇨(屎尿)는, 일반의 가옥에 있어서는, 수세화장실등에 의하여 하수관으로 방출되어 정화조에 일시 저류되어 정화시키고나서 강으로 방류하는 것이 통상적이다.

그러나, 옥외에서 개최되는 축제나, 운동회, 시장, 집회등 사람이 많이 모이는 장소에서는 간이화장실을 설치하여 시뇨를 처리하고 있다.

이와같이, 종래에 옥외나 정화시설이 없는 장소에서는 이동가능한 간이화장실을 사용하고 있고, 대부분의 간이화장실은 시뇨를 일시적으로 저장할 수 있는 탱크를 가지고 있는 것이다.

그러나, 이와같은 간이화장실에 있어서는, 탱크에 저장되어 있는 시뇨를 배큐엄 카로 회수하여야 하고, 이와같은 회수작업은 사용후의 유지에 노동력이 많이 들고 시간 소비가 크며, 비위생적인 것이었다.

또한, 장거리를 이동하는 기차, 버스, 선박등의 교통기관에서는, 배설된 시뇨를 보관하는 전용의 탱크를 구비하고 있는데, 이 탱크내의 시뇨는 화학약품등으로 방취처리를 행한 후, 종착역이나 중계 지점에서 배큐엄카로 회수하는 것이 일반적이었다.

상기한 바와같이, 종래의 간이화장실, 또는 이동할 수 있는 교통기관에서의 시뇨처리는 인체에서 배설된 상태대로 저류되고 그후에 회수하는 것이 보통이었다.

따라서, 저류방법, 회수방법 및 처리방법은 어느 것이나 비근대적이고 극히 비위생적이라고 하여도 과언이 아니다.

상기한 바와같은 문제점을 개량하기 위하여, 몇가지 처리방법이 제안된 바 있다.

예를들어, 시뇨가 저류되어 있는 탱크내에 화학약품을 투입하여 시뇨를 살균하거나 악취를 제거하는 방법이 있으며, 이 방법은 일본에서 신간센과 같은 기차등의 교통기관에 많이 사용되고 있다.

그러나, 이 방법은 화학약품이 탱크내에서 순환되기 때문에 희석되어 장기간의 사용이 불가능하고, 약품사용에 따른 경비가 높아진다고 하는 결점이 있었다.

또한, 비닐등의 자루에 시뇨를 수납하여 팩킹함으로서 악취의 발산을 방지하는 방법도 있지만, 이 방법은 1회의 배설에 상당히 넓은 면적의 비닐자루를 사용하여야 하므로, 처리비용이 높아짐과 동시에, 후일 비닐자루에서 시뇨를 분리하는 것도 그 처리가 번거롭고, 또한 그 처리시설이 방대해지는 문제도 있었다.

또한, 배설된 시뇨를 버너등의 화력으로 직접 건조시키는 방법도 생각되어지고 있으나, 시뇨 대부분의 성분이 수분이기 때문에, 이 수분을 제거하기 위하여는 많은 열에너지를 필요로 하고 있으며, 또한 종래와 같이 단순하게 화력으로 건조 처리하는 방법으로는 1회의 처리시간이 길어지게 된다.

이와같은 종래의 시뇨처리방법을 감안하여, 본원 발명자는 시뇨를 수납하는 용기내에 회전하면서 시뇨를 교반하는 교반날개를 설치하고, 또한 용기에는 발생되는 열에 의하여 시뇨를 가열하는 다수의 축열체를 수납시킨 시뇨처리장치를 제안하였으며, 이 장치에서는 용기를 외부로부터 가열함과 동시에 교반날개를 회전시킴으로써, 신속하게 시뇨를 건조하여 시뇨 대부분의 성분인 수분을 증발시킬 수 있는 것으로서, 일본국 특개소 63-124150호, 동 63-172852호, 동 63-190857호, 동 63-292789호 및 특원소 63-198858호와 이에 대응하는 미합중국 특허원 315028호(현재는 특허 4999930호)와 1990. 11. 5.에 출원된 그 분할출원 609378호에 개시되어 있다.

이와같이 새롭게 제안된 시뇨처리장치를 이용하면, 배설된 시뇨는 용기내에서 가열 및 증발되고, 시뇨 대부분의 성분인 수분은 증발되어 대기중으로 발산된다.

수분이 확산되기 전에, 악취를 뿜는 성분은 촉매에 의하여 분해되어, 수증기는 냄새가 없는 수증기로 대기중에 확산되게 된다.

이러한 방법을 사용하는 것은 건물이 많이 들어서 있거나 많은 사람이 모여 있는 장소에서 악취를 발산시키지 않으므로, 환경보존이나 위생적인 면에서 바람직한 것이다.

이외에도 1990. 8. 29.에 출원된 관련 미합중국 출원 575910호도 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래의 시뇨처리장치에서 개량하고자 요구되었던 것을 달성할 수 있는 시뇨처리장치 및 그 처리방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의하면, 본 발명의 시뇨처리장치는, 시뇨를 수납하기 위한 내열성의 용기와, 이용기내로 상기 시뇨를 도입하기 위하여 셔터를 가지고 연결된 제1도입파이프와, 상기 용기내에서 시뇨를 가열 및 건조시키는 가열수단과, 상기 용기내에 설치되어 시뇨를 교반하기 위한 교반날개를 가지는 교반수단과, 상기 용기내에 수납되어 자유롭게 움직이도록 복수개의 구체로 이루어진 축열체와, 상기 용기내부로 신선한 공기를 분출시키기 위하여 한끝단은 송풍수단에 연결되고 다른끝단은 상기 용기내부로 이어지는 노즐을 가지는 송풍파이프와, 상기 용기내부의 공기를 방출시키기 위하여 설치된 배기파이프와, 상기 용기에서 배출된 먼지를 포함한 공기중의 진애를 회수할 수 있도록 상기 배기파이프에 연결된 집진수단과, 이 집진수단으로부터의 공기가 도입되며 공기에서 발생하는 악취를 제거하기 위하여 공기를 처리하는 촉매가 내장되고 이 촉매를 가열시키기 위한 보조가열수단을 가지는 제취수단과, 이 제취수단으로 공기를 도입하기 위하여 제취수단에 연결된 제2도입파이프로 구성되어 있다.

또한, 본 발명의 시뇨처리방법은, 복수탱크와 물탱크에 일정량의 물을 수납한 후 모우터의 작동에 의해 제1도입파이프내의 셔터를 개방하고, 주스위치를 동작시켜 시뇨처리를 위한 대기상태로 유지하는 단계와, 소정량의 시뇨가 용기내에 저류된 상태에서, 수세스위치의 동작에 의해 펌프를 구동시켜 상기 물탱크내의 물이 수세파이프를 통하여 변기내부로 방출되어 청소를 행하는 단계와, 상기 용기내에 일정량 이상의 시뇨가 저류된 상태에서 건조스위치에 의해 모우터를 구동시켜 셔터를 폐쇄한 후, 가열수단의 발열에 의해 용기를 가열하고, 용기내의 시뇨를 가열시킴과 동시에 이 시뇨를 교반하여 수분을 증발시키고 기체화하는 단계와, 상기 용기내의 수분이 증발한 후, 이 용기내부로 소정시간 동안 공기를 분사하여 비중이 큰 진애는 집진기의 하부에 마련된 회수상자로 낙하하고, 공기는 촉매상자를 통하여 외부로 방출되도록 하는 단계로 이루어진다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 시뇨처리장치는, 제1도 내지 제6도에 상세하게 도시되어 있다.

이 실시예에 나타낸 간이화장실(1)에는 시뇨처리장치가 부착되어 있으며, 트럭등에 의해 이동이 가능하다.

제1도에서, 간이화장실(1)의 바깥틀은, 예를들어 플라스틱이나 또는 강화합성수지등으로 형성된 상자형성을 하고 있다.

이 간이화장실(1)의 바닥부분은 지면에 설치된 받침대(2)로 되어 있고, 이 받침대(2)는 입방체형을 하고 있으며 이 받침대(2)의 상부에는 지붕이 설치되어 있는 하우스(3)가 세워져 있다.

이 하우스(3)의 전면에는, 전방으로 열려져서 이용자가 하우스(3)내로 출입할 수 있는 도어(4)가 설치되어 있다.

이 간이화장실(1)의 내부인 받침대(2)의 상부위치에서는, 시뇨처리장치(5)가 부착되어 있다. 이 시뇨처리장치(5)의 상면에는 시뇨를 받아내는 변기(6)가 고정되어 있다.

또한, 받침대(2)의 측면에는, 방취작용을 겸하고 있는 집진장치(7)가 부착되어 있고, 이 집진장치(7)의 상부에는 증발된 액체(예를들어, 수분)를 대기중으로 방출시키기 위한 확산파이프(8)가 설치되어 있다.

다음에, 제2도는 제1도에 나타낸 시뇨처리장치(5)의 내부구조를 나타낸 단면도이다.

이 시뇨처리장치(5)는, 유니트형상으로 조립되어 있고, 외부는 입방체 형상을 한 얇은 강판으로 형성된 바깥상자(11)로 구성되어 있으며, 그 바깥상자(11)의 상부는 개구되어 있고, 이 바깥상자(11)의 상부 개구에는 바깥덮개(12)가 밀착하여 고정되어 있다.

그리고, 이 바깥상자(11)의 외벽 내측에는 내부로 뻗은 지지판(13)이 고정부착되어 있으며, 이 지지판(13)은 스테인레스 스틸, 얇은 강판등의 내열성 재료로 형성되어 있고, 또한 이 지지판(13)에는 그 하부가 반구형의 곡면으로 형성된 건조가마(14)가 고정되어 있다.

이 건조가마(14)는 지지판(13)에 의하여 바깥상자(11)의 내부공간에 매달려 있는 것과 같이 유지되어 있으며, 이 건조가마(14)의 상부는 개구되어 있고, 이 상부개구면에는 안덮개(15)가 밀착하여 고정되어 있다.

또한, 바깥상자(11)와 건조가마(14) 사이의 공간에는 유리나 목재등의 단열재(16)가 충전되어 있으며, 또한 안덮개(15)와 바깥덮개(12) 사이에도 단열재(17)가 충전되어 건조가마(14)는 외부로 열을 방출하지 않도록 단열되어 있다.

또한, 이 시뇨처리장치(5)의 건조가마(14)의 하부 및 바깥둘레에는, 전기를 통전시키는 것에 의해 발열하는 히터(18)가 감겨져 있고, 이 히터(18)에 에너지가 가해짐으로서 건조가마(14)는 가열되도록 되어 있다.

그리고, 바깥덮개(12)의 중앙과 안덮개(15)의 중앙에는 각가의 축받이(19),(20)가 그들의 축선이 수직으로 되도록 고정되어 있고, 이 양 축받이(19),(20)에는 구동축(21)이 회전이 자유롭게 축으로 지지되어 있다.

이 구동축(21)은 수직으로 가늘고 긴 봉형상을 하고 있고, 그 하단은 건조가마(14)의 바닥까지 연장됨과 동시에, 그 상단은 바깥상자(11)의 바깥덮개(12)의 상면으로 돌출되어 있으며, 그리고 구동축(21)의 하단중앙에 형성된 오목부(22)는, 건조가마(14)의 바닥 중앙부에 돌출되어 형성된 볼록부(23)에 끼워 맞추어져 구동축(21)이 자유롭게 회전하도록 저지되어 있다.

또한, 이 구동축(21) 하부의 바깥둘레 4개소에는 건조가마(14)의 바닥곡면과 거의 동일한 형상을 이루는 제3도에 나타낸 바와 같은 교반날개(25)가 구동축(21)의 하부에 90°씩 간격을 두고 고정되어 있다.

그리고, 상기 구동축(21)의 상단부에 워엄기어(26)가 고정되어 있고, 이 워엄기어(26)는 워엄(27)과 맞물려져 있으며, 스프로켓휠(28)이 상기 워엄(27)에 고정되어 있다.

그리고, 스프로켓휠(30)은 바깥덮개(12)에 장착된 모우터(31)에 고정되어 있으며, 체인(29)이 상기 스프로켓휠(28),(30)에 감겨져 워엄(27)으로 모우터(31)의 회전력을 전달한다.

즉, 스프로켓휠(30)은 바깥덮개(12)의 상면에 고정한 모우터(31)에 의하여 회전함으로써, 이 회전력이 스프로켓휠(30), 체인(29), 스프로켓휠(28), 워엄(27), 워엄기어(26)를 통하여 구동축(21)이 회전하도록 전달된다.

그리고, 알루미나와 같은 세라믹 또는 금속으로 이루어진 다수개의 축열체(24)가 건조가마(14)내에 저장되어 있다.

도입파이프(33)는 시뇨가 변기(6)로부터 건조가마(14)로 도입될 수 있도록 변기(6)와 건조가마(14) 사이를 연결할 수 있도록 바깥덮개(12)와 안덮개(15)를 수직으로 관통하고 있다.

그리고, 이 도입파이프(33)의 도중에는, 수평방향으로 이동할 수 있는 셔터(34) 또는 밸브가 부착되어 있고, 이 셔터(34)는 후술하는 모우터에 의하여 수평방향으로 이동하도록 되어 있으며, 배설되면서 풍기는 악취를 막고 건조가마(14)로부터 변기(6)로 역류하는 온기를 막아주는 역할을 한다.

또한, 이 바깥상자(11)의 외부에서 건조가마(14)의 내부로는, 송풍파이프(40)가 연결되어 있고, 이 송풍파이프(40)의 앞끝단은 아래방향으로 향하여 테이퍼진 노즐(41)이 형성되어 있다.

그리고, 이 건조가마(14) 내면의 상부 측면에는 상기 송풍파이프(40)를 설치한 곳과 반대의 위치에 건조가마(14)의 내부에 있는 공기를 배출하기 위한 배기파이프(42)가 연결되어 있으며, 이 배기파이프(42)는 바깥상자(11)로부터 외부로 연이어져 있다.

또한, 상기 바깥상자(11)와 건조가마(14)의 사이에서, 바깥상자(11)의 바닥 부근에 위치하여, 건조가마(14)의 상승온도를 검지하기 위한 온도센서(43)가 설치되어 있다.

다음에, 제4도는 본 실시예에 있어서의 시뇨처리장치(5)와 집진장치(7)등의 파이프의 접속상태를 나타내는 배관도이다.

상기 송풍파이프(40)는, 관로를 세방향으로 바꿀수 있는 제1변환밸브(45)를 통하여 송풍기(46)에 접속되어 있으며, 이 송풍기(46)의 내부에는 모우터(47)와 팬(48)이 수납되어 외부로부터의 공기를 제1변환밸브(45)로 공급하도록 되어 있다.

그리고, 제1변환밸브(45)의 한쪽 출력에는, 공기압을 조정하기 위한 압력조정밸브(49)가 접속되어 있고, 이 압력조정밸브(49)의 한쪽에는 외부로 연결된 방출파이프(50)가 접속되어 있으며, 압력조정밸브(49)의 다른쪽에는 예열파이프(51)가 접속되어 있다.

또한, 상기 배기파이프(42)에도 관로내에서 세방향으로 변환할 수 있는 제2변환밸브(53)가 접속되어 있다.

이 제2변환밸브(53)의 한쪽에는, 공기를 강제적으로 선회시킴으로서 먼지와 공기를 분리하는 사이클론식의 집진기(54)(이하, 집진기라 칭함)가 접속되어 있고, 이 집진기(54)의 저부에는 분리된 먼지를 보관하는 회수상자(55)가 연결되어 있다.

그리고, 이 집진기(54)의 중앙에는, 먼지를 분리한 후에 깨끗한 공기만을 유통시키는 공기이송파이프(56)가 설치되어 있고, 이 공기이송파이프(56)는 밀폐되어 있는 촉매상자(57)에 연결되어 통해짐과 동시에, 이 촉매상자(57)의 하부와 제2변환밸브(53)의 다른쪽 통로의 사이에는 바이패스파이프(58)가 연결되어 있으며, 예열파이프(51)도 촉매상자(57)의 하부에 접속되어 있다.

이 촉매상자(57)의 내부는 속이 비어져 있고, 그 하부에는 재가열히터(59)가 고정되어 있으며, 또한 촉매상자(57)의 상부에는 허니컴형상으로 형성된 백금등을 성분으로 하는 촉매(60)가 충만되어 있다.

냉각파이프(61)는 촉매상자(57)의 상부와 접속되어 있고, 이 냉각파이프(61)는 U-형상으로서 아래쪽으로 구부러져 그 앞끝단이 복수탱크(62)의 내부까지 연장되어 있으며, 이 복수탱크(62)의 내부에 항상 물로 채워져 있다.

냉각파이프(61)의 아래끝단 개구는 복수탱크(62)의 수면보다 아래쪽에 위치하고 있다.

이 복수탱크(62)의 측면에는 라디에이터(63)의 라디에이터파이프(64)가 접속되어 있고, 라디에이터파이프(64)의 다른쪽에는 펌프(65)를 통하여 순환파이프(66)가 접속되어 있으며, 이 순환파이프(66)의 다른쪽은 복수탱크(62)의 바닥에 연결되어 있다.

또한, 라디에이터파이프(64)의 하부에는 물조절파이프(67)가 접속되어 있고, 이 물조절파이프(67)의 앞끝단은 위쪽방향으로 향해 연장하여 그 윗끝단이 복수탱크(62)의 수면과 같은 높이로 위치되도록 하고 있다.

그리고, 물조절파이프(67)의 윗끝단에는 조정상자(68)가 접속되어 있고, 이 조정상자(68)의 저면에는 회수파이프(69)가 접속되어 있으며, 이 회수파이프(69)의 하부에는 복수탱크(62)로부터의 물을 수납하기 위한 물탱크(70)가 접속되어 있다.

이 물탱크(70)에는 펌프(71)를 통하여 수세파이프(72)가 접속되어 있고, 이 수세파이프(72)의 앞끝단은 상기 변기(6)의 내부까지 연장되어 있으며, 그 앞끝단은 노즐(73)로 되어 있다.

다음에, 상기 복수탱크(62)의 상부공간에는 방출파이프(75)가 접속되어 있고, 이 방출파이프(75)의 윗끝단에는 이젝터(76)에 접속되어 있으며, 이 이젝터(76)의 일측 개구에는 모우터(77), 팬(78)을 수납한 송풍기(79)가 접속되어 있고, 이젝터(76)의 다른쪽 개구에는 상기 확산파이프(8)가 접속되어 있다.

팬(81)은 모우터(80)에 의하여 구동되며, 라디에이터(63)를 통하여 순환되는 액체를 냉각시키는데에 매우 효과적이다.

제5도는 본 실시예에 있어서의 제어회로를 나타내는 블록도이다.

이 시뇨처리장치(5)의 전체를 제어하기 위한 주 스위치(85)와, 간이화장실(1)을 사용한 후에 수세를 하기 위한 수세스위치(86)와, 건조동작을 위한 건조스위치(87)는 각각 입력회로(88)에 접속되어 있다.

이 입력회로(88)의 출력은 제어회로(89)에 접속되어 있고, 이 제어회로(89)에는 온도센서(43)로부터의 신호가 입력되며, 이 제어회로(89)에는 대기작동회로(90), 밸브작동회로(91), 건조회로(92), 수세회로(93)가 각각 접속되어 있다.

이 대기작동회로(90)에는 모우터(47),(77) 및 재가열히터(59)가 접속되어 있고, 각 밸브의 동작을 규제하는 밸브작동회로(91)에는 제1변환밸브(45)와, 압력조정밸브(49) 및 제2변환밸브(53)가 접속되어 있다.

또한, 밸브작동회로(91)에는 셔터(34)를 작동시키기 위한 모우터(94)가 접속되어 있고, 건조회로(92)에는 모우터(31),(80)와 펌프(65)가 접속되어 있는 동시에 히터(18)가 접속되어 있으며, 수세회로(93)에는 펌프(71)가 접속되어 있다.

다음에, 본 실시예에 의한 시뇨처리장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선, 간이화장실(1)을 사용하기전에는, 복수탱크(62)와 물탱크(70)에 일정량의 물을 수납하여 두고, 모우터(94)에 의하여 셔터(34)를 열어놓는다.

이 셔터(34)가 열리는 것에 의해 변기(6)와 건조가마(14)는 서로 통하는 상태로 되며, 시뇨처리장치(5)를 대기시키기 위하여, 제어회로(89)에 있어서의 주스위치(85)를 작동시킴으로써, 시뇨처리장치(5)의 각 부분은 시뇨처리를 위한 대기상태로 된다.

우선, 용변을 보고자 하는 사람은 도어(4)를 열고 간이화장실(1)내로 들어가 변기(6)에서 배설함에 따라 배설된 시뇨는 변기(6)에서 도입파이프(33)를 통하여 낙하하여 건조가마(14)의 내부에 저류되는데, 이 저류된 시뇨는 대변과 소변 및 종이등의 물질로 분류되며, 이들은 건조가마(14)내에 어느 정도의 양으로 될때까지 저류된다.

그리고, 이 간이화장실(1)을 사용한 사람이 용변후에 변기(6)를 청소하기 위하여 수세스위치(86)를 누르는 것에 의해 행하게 된다.

수세스위치(86)로부터의 신호는 입력회로(88), 제어회로(89)를 통하여 수세회로(93)에 전해지며, 제어회로(89)로부터 신호를 받는 것에 의해 수세회로(93)는 펌프(71)를 작동시킨다.

펌프(71)가 구동함에 따라 물탱크(70)에 수납되어 있던 수세를 위한 물이 빨려 올라가게 되어, 수세파이프(72)를 통하여 노즐(73)로부터 방출되며, 이 노즐(73)에서 방출된 물은 변기(6)의 내주변을 씻고, 배설물과 같이 도입파이프(33)를 통하여 건조가마(14)의 내부에 저류된다.

이와같이, 간이화장실(1)을 이용자가 순차적으로 사용함으로써, 건조가마(14)의 내부에는 배설물이 저류되어 가는데, 이 건조가마(14)는 그 크기에 한정이 있기 때문에 영구히 배설물을 저류할 수 없기 때문에, 일정량 이상의 시뇨가 건조가마(14)내에 저류되게 되면, 건조가마(14)내에 있어 시뇨의 건조처리를 행한다.

이 경우, 먼저 건조스위치(87)을 누름으로써, 건조동작을 지시하게 되고, 이 신호는 입력회로(88)를 통하여 제어회로(89)에 전해지며, 이와같이 하여 준비동작을 갖추게 된다.

전술한 바와같이, 건조스위치(87)가 눌려지는 것에 의해 대기작동회로(90)가 동작하여 모우터(47),(77) 및 재가열히터(59)을 작동시키는 동시에, 밸브작동회로(91)도 작동함으로써 제1변환밸브(45)를 압력조정밸브(49)를 통하여 예열파이프(5)측으로 스위치를 열고, 또 제2변환밸브(53)를 배기파이프(42)와 바이패스파이프(58)측으로 접속시킴과 동시에, 모우터(94)를 작동시켜 셔터(34)를 폐쇄하여 건조가마(14)를 밀폐상태로 한다.

상기 모우터(47)가 작동하면, 팬(48)이 회전함으로써 바람이 제1변환밸브(45)방향으로 보내지게 된다.

이 제1변환밸브(45)의 스위칭에 의하여 공기는 압력조정밸브(49)방향으로 전해지나, 그 일부는 압력조정밸브(49)로부터 방출파이프(50)로 전해져서 대기중으로 방출된다.

그리고, 방출파이프(50)에서 일부 유출되어 감압된 공기는 예열파이프(51)를 통하여 촉매상자(57)로 유입된다.

이 촉매상자(57)내에는 재가열히터(59)가 수납되어 있고, 전류가 흐르고 있기 때문에 발열하고 있으며, 상기 예열파이프(51)로부터의 공기가 촉매상자(57)쪽으로 보내지므로, 재가열히터(59)의 열은 촉매(60)방향으로 흐름으로써 촉매(60)가 가열된다.

이 동작은, 촉매(60)가 식어있는 상태라면, 취기를 포함한 수증기가 촉매(60)를 통과하여도 산화작용을 하지 않고, 냄새가 그대로 외부로 방출되는 것을 방지하기 위한 것이다.

따라서, 촉매(60)를 예열시키는 것은 악취가 외부로 발산되는 것을 막기 위한 것이다.

또한, 모우터(77)가 작동함으로써, 팬(78)이 구동하여 팬(78)으로부터의 공기는 이젝터(76)를 통하여 확산파이프(8)로 전해지며, 이 때문에 이젝터(76)의 중앙은 부압으로 되어, 방출파이프(75)의 공기가 빨려 나와 복수탱크(62)의 공간에 있는 공기는 확산파이프(8)방향으로 흡입되게 된다.

이들의 동작에 의하여, 재가열히터(59)의 열로 촉매(60)를 덥힘으로써 시뇨처리장치(5)의 동작을 위한 준비처리를 끝낸다.

다음에, 상기 준비로 인하여 일정 시간이 경과하면, 제어회로(89)로부터 건조회로(92)에 신호가 전해져 본격적인 건조동작을 시작한다.

먼저, 제1변환밸브(45)는 절환되어 송풍파이프(40)와 압력조정밸브(49)의 양쪽 방향으로 공기를 보내게 되는데, 이 때 제1변환밸브(45)는 송풍파이프(40)와 압력조정밸브(49)의 쌍방으로 공기를 보내기 때문에, 노즐(41)에서 방출되는 공기량은 조금 약해진 상태로 건조가마(14)내로 공급된다.

이 노즐(41)로부터 방출된 공기는, 건조가마(14)를 통과한 후에, 배기파이프(42), 제2변환밸브(53), 바이패스파이프(58)를 통과하여 촉매상자(57)로 유입된다.

그리고, 모우터(80)가 작동하는 것에 의해 팬(81)에 따라 회전하여 라디에이터파이프(64)에 차가운 바람을 보냄으로써, 라디에이터파이프(64)를 항상 차갑게 유지하는 작용을 한다.

또한, 펌프(65)는 라디에이터파이프(64)와, 순환파이프(66) 및 복수탱크(62)내의 물을 순환시켜서, 라디에이터파이프(64)에서 차가워진 물은 항상 복수탱크(62)로 복귀되고 있다.

또한, 히터(18)에 전류가 흐르고 있기 때문에, 이 히터(18)가 열을 발산하여 건조가마(14)의 바닥부분을 가열시킴으로써, 건조가마(14)내에 수납되어 있는 시뇨를 가열시킴과 동시에, 모우터(31)를 작동시킨다.

이 모우터(31)의 회전력은 스프로켓휠(30)이 회전함에 따라 체인(29), 스프로켓휠(28), 워엄(27), 워엄기어(26)를 통하여 구동축(21)으로 전해지게 되며, 구동축(21)이 회전함으로써 교반날개(25)가 회전하고, 동시에 축열체(24)도 건조가마(14)내에서 돌면서 움직이게 되어, 건조가마(14)내의 시뇨는 그 온도가 균일한 상태로 상승하게 된다.

결과적으로, 이 히터(18)로부터 전해지는 열은 시뇨뿐만 아니라 축열체(24)로도 전달되어 축열체(24)도 가열되기 때문에, 축열체(24)에 보유된 열은 그 표면에 접촉되어 있는 시뇨를 가열하게 되고, 결국 시뇨의 건조를 촉진시키는 작용을 하고 있다.

그리고, 이 교반날개(25)가 회전할 때, 축열체(24)가 시뇨와 같이 회전하기 때문에 시뇨를 잘게 재단하고, 건조가 종료됨에 따라 시뇨의 고형성분을 분체화시키는 작용도 한다.

이와같은 작용에 의하여, 건조가마(14)내의 시뇨는 그 성분의 대부분인 수분이 수증기로서 증발되고, 이 수증기는 건조가마(14)내에 충만한다.

그러나, 건조가마(14)에는 노즐(41)로부터 공기가 항상 보내지고 있기 때문에, 수증기는 배기파이프(42)방향으로 이동되어, 제2변환밸브(53)와, 바이패스파이프(58)를 통하여 촉매상자(57)로 이동한다.

이 촉매상자(57)내의 재가열히터(59)는 이미 가열되어 있기 때문에, 이동하여 온 악취를 포함한 수증기는 재가열히터(59)에 의해 높은 온도로 상승되고, 이어서 촉매(60)에 접촉되어 이 촉매(60)에서는 악취 성분인 암모니아, 요소등을 산화시킴으로써 무취로 변환시켜 냉각파이프(61)로 전달한다.

이 냉각파이프(61)의 하단은, 상기 복수탱크(62)에 저류된 물의 표면보다 하부에 위치하고 있기 때문에, 수증기를 포함한 공기가 이 물과 접촉하여 상기 복수탱크(62)내의 차가운 물에 의해 냉각되고, 증류수로 되돌아가게 된다.

계속하여, 냉각된 공기성분만을 방출파이프(75)를 통하여 이젝터(76)의 부압으로 이젝터(76)내로 흡인하여 확산파이프(8)에서 대기중으로 방출하며, 건조가마(14)에서 증발된 수증기는, 순차적으로 냉각파이프(61)에서 방출되어 냉각되고, 응축물로 되돌아간다.

이 물의 양이 많아지면 그 일부가 물조절파이프(67)의 상부로부터 조정상자(68)로 방출되며, 회수파이프(69)로부터 물탱크(70)에 유입되어, 수세를 위한 물로서 준비된다.

상술한 바와같이, 각 기구를 구동시킴으로써, 건조가마(14)의 내부에 있는 시뇨의 수분을 증발시키게 되며, 최종적으로 건조가마(14)내에 남아있는 것은 섬유질이나 종이등의 탄화물이 분체상으로 남아있게 된다.

이들의 잔류물이 퇴적하면, 건조가마(14)는 건조작용을 할 수 없기 때문에, 건조가마(14) 내부는 다음의 시뇨처리를 준비하기 위해 청소되어야 하는데, 이 청소동작은 1회의 건조동작이 완료하게 되면 자동적으로 행해진다.

즉, 건조가마(14)내의 구분증발이 완료하면, 건조가마(14)의 온도가 상승하고, 이 온도의 변화는 온도센서(43)에 의하여 검지되어 이 신호는 제어회로(89)로 전달된다.

이 신호의 입력에 의하여, 제어회로(89)에서는 건조동작이 종료하고, 건조가마(14)내에는 고형물이나 섬유질의 진애가 남아 있는 것으로 판단하여 제어회로(89)는 건조회로(90)에 신호를 보내어 히터(18)의 통전을 종료시킴과 동시에, 제2변환밸브(53)를 스위칭하여 배기파이프(42)와 집진기(54)를 접속시킨다.

그후, 제1변환밸브(45)를 스위치 변환하여 송풍기(46)와 송풍파이프(40)를 직접 연결시켜서 송풍기(46)로부터 송풍량의 전부를 송풍파이프(40)로 보내어 노즐(41)에서 강력한 송풍량으로 공기를 건조가마(14)내로 방출시킨다.

그리하여, 노즐(41)에서 분출된 공기는 건조가마(14)내에 잔류하여 분말상으로 된 재나 진애를 불어 날려서 배기파이프(42)방향으로 유동시킨다.

또한, 이젝터(76)에 의하여 방출파이프(75)와, 냉각파이프(61) 및 촉매상자(57)의 공기는 부압으로 흡인되므로, 배기파이프(42)로부터의 공기는 노즐(41)에서 분출된 공기와 함께 잔애를 포함한 공기가 모두 집진기(54)로 흘러 들어가게 된다.

이 집진기(54)는 사이클론식의 이중 통구조로 되어 있어, 그 이중 통로로 된 공간에서 공기가 강력하게 선회할 수 있으며, 비중이 큰 진애는 하부의 진애 회수상자(55)로 낙하하고, 공기만이 공기이송파이프(56)를 통하여 촉매상자(57)로 흘러 들어간다.

그리하여, 공기는 전술한 바와 같이, 냉각파이프(61), 복수탱크(62)를 통하여, 방출파이프(75)로부터 확산파이프(8)로 이동하게 된다.

이와 같이, 일정시간 동안 노즐(41)에서 청소를 위한 강력한 공기가 방출하게 되면, 타이머등에 의하여 청소동작을 자동적으로 종료시킨다.

간이화장실(1)은 계속되는 건조작업과 청소작업이 종료한 후, 다음 사용자를 위한 대기상태로 유지되어야 한다.

전술한 바와 같이, 제어회로(89)는 타이머등에 의하여 청소동작이 종료되었다고 판단하면, 대기작동회로(90)를 정지시키고 모우터(47), (77)와 재가열히터(59)의 동작을 정지시킴과 동시에, 건조회로(92)를 정지시켜서 모우터(31), (80)와 펌프(65) 및 히터(18)의 동작을 정지시킨다.

또한, 제1변환밸브(45)와 제2변환밸브(53) 및 압력조정밸브(49)를 스위칭하여 최초의 상태로 복귀시킨다.

그리고, 모우터(94)를 작동시킴에 따라 셔터(34)를 이동시켜 도입파이프(33)를 개방함으로써, 변기(6)와 건조가마(14)가 연이어지도록 하여 간이화장실(1)을 대기상태로 하여 둔다.

본 발명은, 상술한 바와 같이 구성한 것으로서, 종래에 있어서는 배설한 시뇨처리를 배큐엄 카등에 의하여 회수하지 않으면 안되었으나, 건조가마에 수납한 시뇨의 수분을 증발시킴으로써 위생적이고, 더구나 냄새가 발생하지 않는 상태로 처리할 수가 있다.

또한, 건조가마의 내부에서 건조시킨 후에 잔존하고 있는 진애나 타지 않는 재등에 대하여는 공기압에 의하여 자동적으로 청소할 수 있으므로, 종래와 같이 건조가마를 청결하게 유지하기 위한 작업이 불필요하게 되고, 간이화장실을 처음 설치한 장소에서 장기간에 걸쳐 사용할 수가 있다.

그리고, 대기상태인 경우에 촉매는 항상 가열되어 있기 때문에, 건조동작으로 이행하여도 악취를 산화시켜 냄새가 외부로 방출하지 않는다.

Claims (8)

1. 변기에 연결되는 시뇨처리장치로서, 시뇨를 수납하기위한 내열성의 용기(14)와, 이 용기내로 상기 시뇨를 도입하기 위하여 셔터(34)를 가지고 연결된 제1도입파이프(33)와, 상기 용기내에서 시뇨를 가열 및 건조시키는 가열수단(18)과, 상기 용기내에 설치되어 시뇨를 교반하기 위한 교반날개(25)를 가지는 교반수단과, 상기 용기내에 수납되어 자유롭게 움직이도록 복수개의 구체로 이루어진 축열체(24)와, 상기 용기내부로 신선한 공기를 분출시키기 위하여 한끝단은 송풍수단(46)에 연결되고 다른끝단은 상기 용기내부로 이어지는 노즐(41)을 가지는 송풍파이프(40)와, 상기 용기내부의 공기를 방출시키기 위하여 설치된 배기파이프(42)와, 상기 용기에서 배출된 먼지를 포함한 공기중의 진애를 회수할 수 있도록 상기 배기파이프(42)에 연결된 집진수단(54)과, 이 집지수단으로부터의 공기가 도입되며 공기에서 발생하는 악취를 제거하기 위하여 공기를 처리하는 촉매(60)가 내장되고 이 촉매를 가열시키기 위한 보조가열수단(59)을 가지는 제취수단(57)과, 이 제취수단으로 공기를 도입하기 위하여 제취수단에 연결된 제2도입파이프(51)로 구성되어 있는 시뇨처리장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 시뇨처리장치는, 상기 제1도입파이프(33)를 통하여 변기(6)에 연결되며, 상기 제취수단의 냉각파이프(61)에 의해 연결된 복수탱크(62)와, 이 복수탱크의 상부공간에 연결되어 공기를 배출하는 공기도입수단(76)과, 상기 복수탱크(62)의 아래끝단에 연결된 라디에이터(63)와, 이 라디에이터의 파이프(64)와 복수탱크(62)의 하단에 연결된 순환파이프(66)가 하나의 조절파이프(67)에 연결되어 물의 저류량을 조정하는 조정상자(68)와, 이 조정상자와 회수파이프(69)에 의해 연결되고 수세파이프(72)를 통하여 변기(6)에 연결된 물탱크(70)를 더욱 포함하여 구성되는 시뇨처리장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 집진수단은, 나선상의 통로를 통하여 진애를 포함한 공기가 흐르는 사이클론 분리기로 이루어져 그 위끝단으로 진애가 없는 공기를 제거함과 동시에, 바닥으로 진애를 회수하는 회수상자(55)를 더욱 포함하여 구성되어 있는 시뇨처리장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 용기내부로 신선한 공기를 제공하기 위한 공기 공급원을 더욱 포함하며, 이 공기 공급원으로부터 상기 송풍파이프(40) 및 상기 제2도입파이프(51)에 선택적으로 공기를 공급하기 위한 제1변환밸브(45)를 구비한 시뇨처리장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 배기파이프(42)에는, 상기 제취수단의 공간으로 연결된 바이패스파이프(58)를 더욱 포함하고 있으며, 이 바이패스파이프(58)에는 상기 공기를 집진수단 또는 상기 제취수단에 선택적으로 공급하기 위한 제2변환밸브(53)를 구비한 시뇨처리장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 공기 공급원에 접속된 제1변환밸브(45)의 일측에는 공기압을 조정하기 위한 압력조정밸브(49)가 연결되고, 이 압력조정밸브(49)는 외부로 연결된 방출파이프(50)와, 촉매상자(57)로 연결된 예열파이프(51)로 분기하도록 구성된 시뇨처리장치.
7. 제2항에 있어서, 상기 공기도입수단(76), 복수탱크(62)의 위쪽공간으로 한 끝단이 연결된 방출파이프(75)와, 이 방출파이프(75)의 끝단에 연결된 이젝터(76)와, 이 이젝터(76)로 공기를 보내는 송풍기(79)로 구성된 시뇨처리장치.
8. 변기에 연결되는 시뇨처리방법으로서, 복수탱크(62)와 물탱크(70)에 일정량의 물을 수납한 후 모우터(94)의 작동에 의해 제1도입파이프내의 셔터(34)를 개방하고, 주스위치(85)를 동작시켜 시뇨처리를 위한 대기상태로 유지하는 단계와, 소정량의 시뇨가 용기내에 저류된 상태에서, 수세스위치(86)의 동작에 의해 펌프(71)를 구동시켜 상기 물탱크(70)내의 물이 수세파이프(72)를 통하여 변기(6) 내부로 방출되어 청소를 행하는 단계와, 상기 용기내에 일정량 이상의 시뇨가 저류된 상태에서 건조스위치(87)에 의해 모우터(94)를 구동시켜 셔터(34)를 폐쇄한 후, 가열수단(18)의 발열에 의해 용기(14)를 가열하고, 용기내의 시뇨를 가열시킴과 동시에 이 시뇨를 교반하여 수분을 증발시키고 기체화 하는 단계와, 상기 용기내의 수분이 증발한 후, 이 용기내부로 소정시간 동안 공기를 분사하여 비중이 큰 진애는 집진기(54)의 하부에 마련된 회수상자(55)로 낙하하고, 공기는 촉매상자(57)를 통하여 외부로 방출되도록 하는 단계로 이루어진 시뇨처리방법.