WO2013073882A1 - 간이 화장실의 분뇨처리시스템 - Google Patents

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WO2013073882A1
WO2013073882A1 PCT/KR2012/009711 KR2012009711W WO2013073882A1 WO 2013073882 A1 WO2013073882 A1 WO 2013073882A1 KR 2012009711 W KR2012009711 W KR 2012009711W WO 2013073882 A1 WO2013073882 A1 WO 2013073882A1
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WO
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stirring tank
toilet
rod
stirring
rotating shaft
Prior art date
Application number
PCT/KR2012/009711
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English (en)
French (fr)
Inventor
홍정란
정연택
Original Assignee
주식회사 투해피
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47K—SANITARY EQUIPMENT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; TOILET ACCESSORIES
    • A47K11/00—Closets without flushing; Urinals without flushing; Chamber pots; Chairs with toilet conveniences or specially adapted for use with toilets
    • A47K11/02—Dry closets, e.g. incinerator closets
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47K—SANITARY EQUIPMENT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; TOILET ACCESSORIES
    • A47K11/00—Closets without flushing; Urinals without flushing; Chamber pots; Chairs with toilet conveniences or specially adapted for use with toilets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/06—Treatment of sludge; Devices therefor by oxidation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Definitions

  • the present invention relates to a manure treatment system, and more particularly, by using an object sensor to determine the operating time of the manure treatment system according to the amount of feces, install a drying completion sensor and overheat prevention sensor in the stirring tank, agitator
  • the present invention relates to a manure processing system of a simple toilet equipped with crushing means in order to more efficiently handle feces.
  • a toilet or a toilet is used in a simple toilet installed outdoors.
  • the manure which is usually the user's discharge, is collected in a septic tank with water while washing with a large amount of water pressure.
  • a larger amount of water is required because it is to be discharged to the septic tank while washing the dirt caused by feces.
  • Urine and faeces introduced into the septic tank are stored for a long time and disposed of at one time, and then used for various purposes after additional disposal as needed.
  • the water supply is not easy due to the positional constraints, so the urine and feces from the toilet or the toilet are separated immediately, and the urine flows into the urine purifier, and the feces is processed into the feces processing unit. Forced induction is processed.
  • the conventional manure processing system is a portable simple toilet equipped with a urine purifying unit 300 for purifying the separated urine guided downward along the inclined surface of the conveyor belt 210 Is installed directly on the lower portion of the toilet seat 100, the toilet seat separation and conveying unit 200 has a positive slope (+) in the operating direction to the rear;
  • a stool processing unit 400 for processing the stool separated by the inclined surface of the conveyor belt 200 which is generally radially connected to the stirring shaft 412 and the stirring shaft 412 which are rotationally driven by a motor.
  • a stool drying tank 410 including a stirring blade 416 and a heater 414 for heating and drying the stool to be treated, and a cooling unit for cooling the vaporized air from the stool drying tank 410.
  • a stool processing unit 400 including a blowing fan 450 and a return line 452 for returning air from the cooling unit 430 to the stool drying tank 410.
  • the conventional manure processing system has a problem that it is not possible to accurately measure the amount of feces can not properly set the operating time of the manure processing system.
  • the conventional manure treatment system has a problem in that there is a limit to crush the fixed feces because the stool is broken using a stirring blade.
  • the conventional manure processing system has a problem that the manure processing system is damaged due to overheating because it is not possible to determine whether drying in the stirring tank is completed and whether it is overheated.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Patent Publication No. 10-0966309 (Name of the invention: mobile simple toilet with a manure treatment system) See the specification and Figure 1
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a simple toilet manure processing system that can set the more accurate operating time by measuring the amount of feces using a human body sensor and the object sensor.
  • Another problem to be solved by the present invention is to provide a simple toilet manure processing system that can be installed in the stirrer to crush the fixed feces efficiently.
  • Another problem to be solved by the present invention is to provide a simple toilet manure processing system that can determine the completion of drying and overheating inside the stirring tank by installing a temperature sensor at both ends of the heat medium oil tank.
  • the present invention is a human body detecting sensor for detecting the human body in the toilet; and toilet stool separation transport unit installed in the lower portion of the toilet toilet; and object detection sensor installed in the stool separation transfer unit And a spray nozzle installed at a lower portion of the toilet to separate the urine; and a stirring tank having a bottom portion formed of a double wall; and a rotating shaft on which both ends are rotatably connected to both lower sides of the stirring tank, and installed at both ends of the rotating shaft.
  • a fixed rod an intermediate rod installed at the center portion of the rotating shaft so as to be perpendicular to the fixed rod, and both end portions connected to an end of the fixed rod so as to intersect in a 'X' shape around the intermediate rod, and a central portion connected to the intermediate rod.
  • Two stirring blades are provided, and installed at both ends of the rotating shaft to be perpendicular to the fixed rod Is an auxiliary fixing rod, an auxiliary intermediate rod installed at the center of the rotating shaft so as to be perpendicular to the intermediate rod, and both end portions of the auxiliary fixing rod installed at both ends of the rotating shaft so as to intersect in an 'X' shape around the auxiliary intermediate rod.
  • a stirrer connected to an end and having a central portion connected to two auxiliary stirring vanes connected to the auxiliary intermediate rod, and a crushing means installed at an end of the auxiliary fixing rod and the auxiliary intermediate rod and crushing feces; and one end of the rotating shaft.
  • a stirring motor connected by a power transmission member to rotate the stirrer; and a heater installed inside the double wall formed at the bottom of the stirring tank to heat the stool introduced into the stirring tank; and formed on the bottom of the stirring tank.
  • a heat medium oil tank connected to a double wall to supply heat medium oil to the inside of the double wall; and the bridge
  • the temperature sensor may be composed of an overheat prevention sensor for detecting overheating of the stirring tank and a drying completion sensor for detecting that the drying is completed.
  • the temperature sensor is preferably installed at both ends of the heat medium oil tank.
  • the shredding means may have a structure in which a shredding blade is coupled to the shredding groove.
  • the shredding blade may have a sawtooth structure to facilitate grinding of hard or agglomerated feces.
  • the shredding means may have a structure in which the shredding wire is coupled to the shredding wire fixing device of the shredding groove.
  • crushed wire it is preferable to use a steel wire.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a conventional manure treatment system.
  • Figure 2 is a side view of the manure treatment system of the simple toilet in accordance with the present invention.
  • Figure 3 is a plan view of the manure treatment system of the simple toilet according to the present invention.
  • Figure 4 is a block diagram of a stirrer of the manure processing system of the simple toilet in accordance with the present invention.
  • Figure 5 is a view showing an embodiment of the crushing means of the manure treatment system of the simple toilet in accordance with the present invention.
  • shredding means 371 shredding blade
  • cooler 800 blower
  • the 'front' and 'rear' shall be front to back and front to back based on when a person sits on the toilet, unless otherwise specified.
  • Manure treatment system of the simple toilet is a human body sensor (not shown), feces separation transfer unit 100, object detection sensor 110, spray nozzle 120, stirring tank 200, agitator 300 , A stirring motor 400, a heater 500, a heat medium oil tank 600, a temperature sensor 610, a condenser 700, a cooler 710, a blower 800, and a deodorizing gas supply means 900. .
  • the human body sensor (not shown) is installed in the simple toilet and detects a user entering the simple toilet.
  • the human body sensor may be an infrared sensor or an optical sensor.
  • the inlet of the stirring tank 200 is opened.
  • the fecal separation transfer unit 100 has a positive slope to the rear as shown in Figure 2, by the positive slope is separated by the urine and feces gravity different in flow characteristics. That is, the urine descends forward along the inclined surface of the conveyor belt 130 and the feces are transported backward by the driving of the conveyor belt 130.
  • the inclination of the toilet separated transfer unit 100 can be adjusted, it is preferable to have a slope of 15 ° to the rear relative to the horizontal plane.
  • the toilet toilet transfer unit 100 may be provided with a distance adjusting means (not shown) for adjusting the distance to the toilet toilet based on the toilet toilet.
  • the distance adjusting means it is also possible to use a motor or a hydraulic pump.
  • the object detecting sensor 110 is located on the conveyor belt 130, it may be composed of an infrared sensor or a laser sensor.
  • the controller (not shown) measures the number of users. This is to set the operating time of the stirrer 300 by predicting the total amount of feces filled in the stirrer 300 or to automatically operate the stirrer 300 when the predetermined amount is reached. At this time, the operation time is proportional to the number of the measured user, it can be automatically implemented by software.
  • the injection nozzle 120 is located under the conveyor belt 130, and removes foreign matter adhering to the outer surface of the conveyor belt 130 by using the cleaning liquid or urine purified water.
  • the stirring tank 200 is located inside the main body case, the bottom portion of the stirring tank 200 is formed of a double wall.
  • the stirrer 300 is installed at the lower portion of the stirring tank 200, and agitates the feces introduced into the stirring tank 200.
  • the rotating shaft 310 is connected to both end portions rotatably connected to the lower side of both sides of the stirring tank 200, and fixed rods are installed at both ends of the rotating shaft 310 ( 320, an intermediate rod 330 installed at the center of the rotating shaft 310 to form a right angle with the fixing rod 320, and both ends of the intermediate rod 330 to intersect in an 'X' shape around the intermediate rod 330
  • the part is connected to the end of the fixed rod 320 installed at both ends of the rotary shaft 310, the central portion is two stirring blades 340 connected to the intermediate rod 330, and the rotary shaft to be perpendicular to the fixed rod 320
  • Both ends of the beams are installed at both ends of the rotating shaft 310 so as to intersect in an 'X'
  • the stirring blade 340 and the auxiliary stirring blade 380 can also be configured with three or more.
  • the auxiliary fixing rod 350 moves the stool at both ends of the stirring tank 200 in the direction of the center of the stirring tank 200, the auxiliary intermediate rod 360 of the stirring tank 200 The feces in the center portion to move in the direction of the both ends of the stirring tank 200, so that the feces in the stirring tank 200 is more evenly mixed.
  • the shredding means 370 is to crush the hard or agglomerated feces finely, so that the feces dry well.
  • the shredding means 370 may be installed only at one end of the auxiliary fixing rod 350 and the auxiliary intermediate rod 360.
  • the shredding means 370 has a structure in which the shredding blade 371 is coupled to the shredding groove.
  • the blade of the shredding blade 371 may have a sawtooth structure so as to easily grind hard or agglomerated feces.
  • the shredding blade 371 may be fixed to the shredding groove by using welding or screwing.
  • shredding means 370 may have a structure in which the shredding wire 372 is coupled to the shredding wire fixing device 373 of the shredding groove.
  • crushed wire 372 it is preferable to use a steel wire such as a piano string so as not to be broken while crushing hard or agglomerated feces.
  • the crushed wires 372 may be arranged to be parallel to each other or to cross each other.
  • the crushed wire fixing device 373 may be a screw or nail.
  • the stirring motor 400 is connected to one end of the rotary shaft 310 by a chain so as to rotate the stirrer 300. At this time, the stirring motor 400 is most preferably to rotate the rotating shaft 310 at 5.5 to 6rpm in order to have the feces evenly mixed.
  • the heater 500 is installed inside the double wall of the bottom surface of the stirring tank 200 to heat the feces introduced into the stirring tank 200.
  • the heat medium oil tank 600 is connected to a double wall formed at the bottom of the stirring tank 200 to supply heat medium oil to the inside of the double wall.
  • the temperature sensor 610 includes a drying completion sensor 611 and the overheat prevention sensor 612.
  • the drying completion sensor 611 is installed at both ends of the heat medium oil tank 600 to indirectly measure the temperature inside the stirring tank 200.
  • the drying completion sensor 611 may transmit a signal indicating that drying is complete to the controller when the measured temperature reaches a predetermined temperature.
  • the drying completion temperature is preferably set to 100 ⁇ 120 °C.
  • the overheat prevention sensor 612 is installed at both ends of the heat medium oil tank 600 to indirectly measure the temperature inside the stirring tank 200.
  • the overheat prevention sensor 612 transmits a signal indicating that the stirring tank 200 is overheated to a controller to stop the operation of the heater 500. At this time, it is preferable to set superheat temperature to 130 degreeC.
  • the condenser 700 is installed outside the stirring tank 200 to be connected to both ends of the stirring tank 200 to condense by circulating water vapor in the stirring tank 200.
  • the cooler 710 is connected to the condenser 700 and functions to condense water by condensing water vapor.
  • the blower 800 is installed between one end of the condenser 700, that is, one end of the condenser 700 and the deodorizing gas supply means 900, so that the condenser (200) inside the stirring tank (200). 700) Allow the air inside to be sucked out.
  • the deodorizing gas supply means 900 is connected to one end of the blower 800 so as to be located behind the blower 800 and is deodorized in the air sucked into the stirring tank 200 by the blower 700. Allow gas to be supplied.
  • the deodorizing gas is preferably used ozone or anion gas.
  • the human body sensor detects the user, and the inlet of the stirring tank 200 is opened.
  • the controller (not shown) measures the number of users.
  • the operation principle of the simple toilet manure treatment system is as follows.
  • the simple toilet manure processing system starts to crush and dry the feces in the stirring tank 200.
  • the operating time of the stirrer 300 is set according to the number of users measured by the controller (not shown). For example, if the number of users is 0, the stirrer 300 may not be operated, and if the number of users is 100, it may be set to operate for 7 hours.
  • the controller rotates the stirring motor 400 at a low speed.
  • the stirring motor 400 is preferably rotated at 3 to 5 rpm so that the stool is evenly mixed.
  • the stirring motor 400 As the stirring motor 400 is rotated, the rotational force of the stirring motor 400 is transmitted to the rotary shaft 310 of the stirrer 300 by a chain, so that the stirrer 300 rotates, and the stirrer As the 300 is rotated, the surface introduced into the stirring tank 200 is slowly mixed.
  • the auxiliary fixing rod 350 has both ends of the stirring tank 200.
  • the feces in the portion is moved in the direction of the central portion of the stirring tank 200
  • the auxiliary intermediate rod 360 is the feces in the central portion of the stirring tank 200 in the direction of both ends of the stirring tank 200 By moving, the feces in the stirring tank 200 to be mixed evenly slowly.
  • the heater 500 installed inside the double wall of the stirring tank 200 is heated to heat the heat medium oil to heat the feces inside the stirring tank 200.
  • the heater 500 is to heat the heat medium oil to a temperature of 130 °C to 140 °C, the heat medium oil heated by the heater 500 is maintained in the stirring tank 200 75 °C to 80 °C Heating is done.
  • the stirrer 300 By rotating the stirrer 300 in a state where the temperature of the stirring tank 200 is heated to a high temperature, the stool is mixed while being heated and dried quickly.
  • the deodorizing gas supply means 900 is operated to mix the anion gas into the air introduced into the stirring tank 200 by the blower 800 to suck the inside of the stirring tank 200.
  • Anion gas having a powerful deodorization and air purification function as described above is aspirated into the stirring tank 200 together with the air introduced into the stirring tank 200 by the blower 800, the stirring tank 200 By purifying and deodorizing the air and water vapor filled with the odor inside, even if the inlet of the stirring tank 200 is opened, the odor is not discharged to the outside of the stirring tank 200 so that the user can use the toilet in a comfortable environment. .
  • the hot water vapor introduced into the condenser 700 by the blower 800 is condensed by the cooler 710 and sent to the reservoir.
  • the feces completely dried through the above process is discharged to the outside of the stirring tank 200 through an outlet provided at one side of the bottom portion of the stirring tank 200.

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Abstract

본 발명은 분뇨 처리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인체감지센서 및 물체감지센서를 이용하여 대변의 양을 측정함으로써 분뇨처리시스템의 가동시간을 정확하게 설정할 수 있고, 교반기에 파쇄수단을 설치함으로써 고착화된 대변을 효율적으로 파쇄할 수 있으며, 열매체유 탱크의 양 끝단에 온도센서를 설치함으로써, 교반탱크 내부의 건조완료 여부 및 과열 여부를 판단하여 분뇨처리시스템의 과열을 예방하고 전력 낭비를 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

간이 화장실의 분뇨처리시스템
본 발명은 분뇨처리시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물체감지센서를 이용하여 대변의 양에 따라 분뇨처리시스템의 작동 시간을 결정하고, 교반탱크에 건조완료센서 및 과열방지센서를 설치하고, 교반기에 파쇄수단을 장착하여 보다 효율적으로 대변을 처리할 수 있도록 하는 간이 화장실의 분뇨처리시스템에 관한 것이다.
일반적으로 야외에 설치되는 간이 화장실에는 양변기 또는 좌변기가 사용된다. 이러한 변기에서는, 보통 사용자의 배출물인 분뇨를 다량의 물에 의한 압력으로 세척하면서 물과 함께 정화조로 모이게 한다. 특히, 양변기 또는 좌변기의 사용시에는 대변으로 인한 오물을 세척하면서 정화조로 배출해야 하므로 더욱 많은 양의 물이 소요된다.
정화조로 함께 유입된 소변과 대변은 장기간 보관되었다가 일거에 처분되며, 이후 필요에 따라 추가적인 처분 과정을 거쳐 다양한 용도로 활용된다.
최근에 야외에 설치되는 간이 화장실의 경우에는 위치적인 제약 때문에 물 공급이 쉽지 않아 양변기 또는 좌변기로부터의 소변과 대변을 즉시 분리한 후, 소변은 소변 정화부로 유입되게 하여 처리하고, 대변은 대변 처리부로 강제 유도하여 처리하고 있다.
구체적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 분뇨처리시스템은 컨베이어 벨트(210)의 경사면을 따라 하방으로 유도되어 분리된 소변을 정화시키기 위한 소변 정화부(300)가 구비된 이동식 간이 화장실에 있어서, 좌변기(100)의 하부에 직접 설치되며, 상기 컨베이어 벨트(210)가 후방으로의 작동 방향으로 양(+)의 경사면을 갖는 대소변 분리 및 이송부(200); 및 상기 컨베이어 벨트(200)의 경사면에 의해 분리된 대변을 처리하기 위한 대변 처리부(400)로서, 모터에 의해 회전 구동되는 교반축(412)과 상기 교반축(412)에 대하여 대체로 방사상으로 연결되어 있는 교반 날개(416) 및 상기 처리 대상 대변을 가열하여 건조시키기 위한 히터(414)를 포함하는 대변 건조 탱크(410), 상기 대변 건조 탱크(410)로부터의 증기화된 공기를 냉각시키기 위한 냉각부(430), 및 상기 냉각부(430)로부터의 공기를 상기 대변 건조 탱크(410)로 회귀시키기 위한 송풍팬(450)과 회귀 라인(452)을 포함하는 대변 처리부(400);로 구성되어 있다.
그러나, 종래의 분뇨처리시스템은 대변의 양을 정확히 측정 할 수 없어서 분뇨처리시스템의 가동시간을 적절하게 설정할 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 종래의 분뇨처리시스템은 교반 날개를 이용하여 대변을 파쇄하므로, 고착화된 대변을 파쇄하는데 한계가 있다는 문제점이 있다.
또한, 종래의 분뇨처리시스템은 교반탱크 내부의 건조가 완료되었는지 여부 및 과열되었는지 여부를 판단할 수 없어 과열로 인해 상기 분뇨처리시스템이 훼손된다는 문제점이 있다.
(선행기술문헌)
(특허문헌 1) 대한민국등록특허공보 제10-0966309호(발명의 명칭:분뇨 처리 시스템을 갖춘 이동식 간이 화장실)명세서 및 도 1 참조
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 인체감지센서 및 물체감지센서를 이용하여 대변의 양을 측정 함으로써 보다 정확한 가동시간을 설정할 수 있는 간이 화장실 분뇨처리시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 교반기에 파쇄수단을 설치하여 고착화된 대변을 효율적으로 파쇄할 수 있는 간이 화장실 분뇨처리시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 또 다른 과제는 열매체유 탱크의 양 끝단에 온도센서를 설치함으로써, 교반탱크 내부의 건조완료 여부 및 과열 여부를 판단할 수 있는 간이 화장실 분뇨처리시스템을 제공하는 것이다.
상술한 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 화장실 내부의 인체를 감지하는 인체감지센서;와 화장실 변기의 하부에 설치되는 대소변 분리 이송부;와 상기 대소변 분리 이송부의 상부에 설치되는 물체감지센서;와 상기 대소변 분리 이송부의 하부에 설치되는 분사노즐;과 저면부가 이중벽으로 형성된 교반탱크;와 상기 교반탱크의 양 측면 하부에 양측 끝단부가 회전 가능하게 연결되는 회전축과, 상기 회전축의 양단에 설치되는 고정봉과, 상기 고정봉과 직각을 이루도록 상기 회전축의 중앙부에 설치되는 중간봉과, 상기 중간봉을 중심으로 'X'자 형태로 교차되도록 양측 끝단부는 상기 고정봉의 끝단에 연결되며 중앙부는 상기 중간봉에 연결되는 2개의 교반 날개와, 상기 고정봉과 수직을 이루도록 상기 회전축의 양측 끝단부에 설치되는 보조 고정봉과, 상기 중간봉과 수직을 이루도록 상기 회전축의 중앙부에 설치되는 보조 중간봉과, 상기 보조 중간봉을 중심으로 'X'자 형태로 교차되도록 양측 끝단부는 상기 회전축의 양단에 설치된 상기 보조 고정봉의 끝단에 연결되며 중앙부는 상기 보조 중간봉에 연결되는 2개의 보조 교반 날개와, 상기 보조 고정봉 및 상기 보조 중간봉의 끝단에 설치되어 대변을 파쇄하는 파쇄수단으로 구성된 교반기;와 상기 회전축의 일측 끝단부와 동력 전달부재에 의해 연결되어 상기 교반기를 회전시키는 교반모터;와 상기 교반탱크의 저면부에 형성된 이중벽 내부에 설치되어 상기 교반탱크 내에 투입된 대변을 가열시키는 히터;와 상기 교반탱크의 저면부에 형성된 이중벽과 연결되어 상기 이중벽 내부에 열매체유를 공급하는 열매체유 탱크;와 상기 교반탱크의 온도를 측정하기 위한 다수의 온도센서;와 상기 교반탱크에 일측 끝단부가 연결되는 응축기;와 상기 응축기와 연결되는 냉각기;와 상기 응축기의 일측 끝단부와 교반탱크 사이에 설치되어 상기 교반탱크 내부로 응축기 내부의 공기를 흡출시키는 송풍기;및 상기 송풍기 전방에 위치하여 상기 응축기의 일측 끝단부와 연결되어 상기 송풍기에 의해 교반탱크 내부로 흡출되는 공기에 탈취가스를 공급하는 탈취가스 공급수단;을 포함하는 간이 화장실의 분뇨처리시스템을 제공한다.
상기 온도센서는 상기 교반탱크의 과열을 감지하는 과열방지센서 및 건조가 완료되었음을 감지하는 건조완료센서로 구성될 수 있다.
상기 온도센서는 상기 열매체유 탱크의 양쪽 끝단에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 파쇄수단은 파쇄홈에 파쇄칼날이 결합된 구조를 갖는 것도 가능하다.
상기 파쇄칼날은 딱딱하거나 뭉친 대변의 분쇄가 용이하도록 톱니구조를 갖는 것도 가능하다.
상기 파쇄수단은 파쇄홈의 파쇄와이어고정장치에 파쇄와이어가 결합 된 구조를 갖는 것도 가능하다.
또한, 상기 파쇄와이어는 강선을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 간이 화장실의 분뇨처리시스템의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 인체감지센서 및 물체감지센서를 이용하여 대변의 양을 측정 함으로써 분뇨처리시스템의 가동시간을 정확하게 설정할 수 있는 이점이 있다.
둘째, 교반기에 파쇄수단을 설치함으로써 고착화된 대변을 효율적으로 파쇄할 수 있는 이점이 있다.
셋째, 열매체유 탱크의 양 끝단에 온도센서를 설치함으로써, 교반탱크 내부의 건조완료 여부 및 과열 여부를 판단하여 분뇨처리시스템의 과열을 예방하고 전력 낭비를 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래의 분뇨처리시스템을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 간이 화장실의 분뇨처리시스템의 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 간이 화장실의 분뇨처리시스템의 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 간이 화장실의 분뇨처리시스템의 교반기의 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 간이 화장실의 분뇨처리시스템의 파쇄수단의 일실시예를 나타낸 도면.
(부호의 설명)
100: 대소변 분리 이송부 110: 물체감지센서
120: 분사노즐 130: 컨베이어 벨트
200: 교반탱크 300: 교반기
310: 회전축 320: 고정봉
330: 중간봉 340: 교반 날개
350: 보조 고정봉 360: 보조 중간봉
370: 파쇄수단 371: 파쇄칼날
372: 파쇄와이어 373: 파쇄와이어고정수단
380: 보조 교반 날개 400: 교반모터
500: 히터 600: 열매체유 탱크
610: 온도센서 611: 건조완료센서
612: 과열방지센서 700: 응축기
710: 냉각기 800: 송풍기
900: 탈취가스 공급수단
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 간이 화장실의 분뇨처리시스템의 실시 예를 설명한다.
설명에 앞서, '전방' 및 '후방'은 달리 명시하지 않는 한 사람이 변기에 앉았을 때를 기준으로 하여 앞을 전방, 뒤를 후방으로 하기로 한다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 간이 화장실의 분뇨처리시스템을 설명한다. 본 실시 예에 따른 간이 화장실의 분뇨 처리 시스템은 인체감지센서(미도시), 대소변 분리 이송부(100), 물체감지센서(110), 분사노즐(120), 교반탱크(200), 교반기(300), 교반모터(400), 히터(500), 열매체유 탱크(600), 온도센서(610), 응축기(700), 냉각기(710), 송풍기(800) 및 탈취가스 공급수단(900)을 포함한다.
상기 인체감지센서(미도시)는 상기 간이 화장실에 설치되며, 상기 간이 화장실로 입실하는 사용자를 감지한다.
상기 인체감지센서는 적외선센서 또는 광센서가 사용될 수 있다.
상기 인체감지센서(미도시)가 사용자를 감지하면, 상기 교반탱크(200)의 투입구가 열리게 된다.
상기 대소변 분리 이송부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 후방으로 양의 기울기를 가지며, 이러한 양의 기울기에 의해 유동 특성이 다른 소변과 대변이 중력에 의해 분리된다. 즉, 소변은 컨베이어 벨트(130)의 경사면을 따라 전방으로 내려가며 대변은 상기 컨베이어 벨트(130)의 구동에 의해 후방으로 이송된다.
상기 대소변 분리 이송부(100)의 기울기는 조정이 가능하면, 수평면을 기준으로 후방으로 15°의 기울기를 갖는 것이 바람직하다.
상기 대소변 분리 이송부(100)는 화장실 변기를 기준으로 상기 화장실 변기와의 거리를 조정하기 위한 거리조절수단(미도시)을 구비할 수 있다.
상기 거리조절수단으로는 모터 또는 유압펌프를 사용하는 것도 가능하다.
상기 물체감지센서(110)는 상기 컨베이어 벨트(130)의 상부에 위치하며, 적외선센서 또는 레이저센서로 구성될 수 있다.
상기 컨베이어 벨트(130)의 정해진 위치에서 대변이 감지되면 제어부(미도시)가 사용자의 수를 측정한다. 이는 교반기(300)에 채워진 전체 대변의 양을 예측하여 상기 교반기(300)의 작동시간을 설정하거나 정해진 양이 되면 상기 교반기(300)를 자동으로 작동시키기 위해서이다. 이때, 상기 작동시간은 상기 측정된 사용자의 수에 비례하며, 소프트웨어에 의해 자동으로 구현될 수 있다.
상기와 같이 대변이 감지될 경우만 사용자의 수를 측정함으로써, 보다 정확하게 전체 대변의 양을 예측할 수 있게 된다.
상기 분사노즐(120)은 상기 컨베이어 벨트(130)의 하부에 위치하며, 세척액이나 소변을 정화한 물을 사용하여 상기 컨베이어 벨트(130)의 외면에 점착된 이물질을 제거한다.
상기 교반탱크(200)는 본체 케이스의 내부에 위치하며, 상기 교반탱크(200)의 저면부는 이중벽으로 형성되어 있다.
상기 교반기(300)는 상기 교반탱크(200)의 하부에 설치되며, 상기 교반탱크(200) 내부로 투입된 대변을 교반한다.
상기 교반기(300)에 대하여 보다 상세히 설명하면, 상기 교반탱크(200)의 양 측면 하부에 양측 끝단부가 회전 가능하게 연결되는 회전축(310)과, 상기 회전축(310)의 양단에 설치되는 고정봉(320)과, 상기 고정봉(320)과 직각을 이루도록 상기 회전축(310)의 중앙부에 설치되는 중간봉(330)과, 상기 중간봉(330)을 중심으로 'X'자 형태로 교차되도록 양측 끝단부는 회전축(310)의 양단에 설치된 고정봉(320)의 끝단에 연결되며 중앙부는 중간봉(330)에 연결되는 2개의 교반 날개(340)와, 상기 고정봉(320)과 수직을 이루도록 회전축(310)의 양측 끝단부에 설치되는 보조 고정봉(350)과, 상기 중간봉(330)과 수직을 이루도록 회전축(310)의 중앙부에 설치되는 보조 중간봉(360)과, 상기 보조 중간봉(360)을 중심으로 'X'자 형태로 교차되도록 양측 끝단부는 회전축(310)의 양단에 설치된 보조 고정봉(350)의 끝단에 연결되며 중앙부는 보조 중간봉(360)에 연결되는 2개의 보조 교반 날개(380)와, 상기 보조 고정봉(350) 및 상기 보조 중간봉(360)의 끝단에 설치된 파쇄수단(370)으로 구성된다.
상기 교반 날개(340)와 상기 보조 교반 날개(380)는 3개 이상으로 구성하는 것도 가능하다.
상기 보조 고정봉(350)은 상기 교반탱크(200)의 양측 끝단부에 있는 대변을 상기 교반탱크(200)의 중앙부 방향으로 이동시키며, 상기 보조 중간봉(360)은 상기 교반탱크(200)의 중앙부에 있는 대변을 상기 교반탱크(200)의 양측 끝단부 방향으로 이동시키는 기능을 하게 됨으로써 상기 교반탱크(200)내의 대변이 보다 더 골고루 섞이도록 한다.
상기 파쇄수단(370)은 딱딱하거나 뭉친 대변을 잘게 분쇄하여, 대변의 건조가 잘 되도록 한다.
상기 파쇄수단(370)은 상기 보조 고정봉(350) 및 상기 보조 중간봉(360)의 어느 하나의 끝단에만 설치하는 것도 가능하다.
상기 파쇄수단(370)은 파쇄홈에 파쇄칼날(371)이 결합 된 구조를 갖는다.
상기 파쇄칼날(371)의 칼날은 딱딱하거나 뭉친 대변을 용이하게 분쇄하도록 톱니구조를 갖는 것도 가능하다.
상기 파쇄칼날(371)은 상기 파쇄홈에 용접 또는 나사결합을 이용하여 고정될 수 있다.
또한, 상기 파쇄수단(370)은 파쇄홈의 파쇄와이어고정장치(373)에 파쇄와이어(372)가 결합 된 구조를 갖는 것도 가능하다.
상기 파쇄와이어(372)로는 딱딱하거나 뭉친 대변을 분쇄하는 중에 끊어지지 않도록 피아노줄 등과 같은 강선을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 파쇄와이어(372)들은 서로 평행하거나 또는 서로 교차되도록 배치될 수도 있다.
상기 파쇄와이어고정장치(373)는 나사 또는 못 등이 사용될 수도 있다.
상기 교반모터(400)는, 상기 회전축(310)의 일측 끝단부와 체인에 의해 연결되어 상기 교반기(300)를 회전시킬 수 있도록 한다. 이때, 상기 교반모터(400)는 대변이 골고루 섞어지도록 하기 위해서 상기 회전축(310)을 5.5 내지 6rpm으로 회전시키는 것이 가장 바람직하다.
상기 히터(500)는, 상기 교반탱크(200) 저면부의 이중벽 내부에 설치되어 상기 교반탱크(200) 내로 투입된 대변을 가열시킬 수 있도록 한다.
상기 열매체유 탱크(600)는, 상기 교반탱크(200)의 저면부에 형성된 이중벽과 연결되어 상기 이중벽 내부에 열매체유를 공급할 수 있도록 한다.
상기 온도센서(610)는 건조완료센서(611) 및 과열방지센서(612)를 포함한다.
상기 건조완료센서(611)는 상기 열매체유 탱크(600)의 양쪽 끝단에 설치되어 상기 교반탱크(200) 내부의 온도를 간접적으로 측정한다.
상기 건조완료센서(611)는 상기 측정된 온도가 정해진 온도가 되면 건조가 완료되었다는 신호를 제어부로 전송할 수 있도록 한다. 이때, 건조완료 온도는 100~120℃로 설정하는 것이 바람직하다.
상기 과열방지센서(612)는 상기 열매체유 탱크(600)의 양쪽 끝단에 설치되어 상기 교반탱크(200) 내부의 온도를 간접적으로 측정한다.
상기 과열방지센서(612)는 상기 측정된 온도가 정해진 온도가 되면 상기 교반탱크(200)가 과열되었다는 신호를 제어부로 전송하여 상기 히터(500)의 작동을 정지할 수 있도록 한다. 이때, 과열 온도는 130℃로 설정하는 것이 바람직하다.
응축기(700)는 상기 교반탱크(200)와 양측 끝단부가 연결되도록 상기 교반탱크(200)의 외측에 설치되어 상기 교반탱크(200) 내부의 수증기를 순환시켜 응축시킬 수 있도록 한다.
상기 냉각기(710)는 상기 응축기(700)와 연결되며 수증기가 응축되어 응축수가 발생하도록 하는 기능을 한다.
상기 송풍기(800)는 상기 응축기(700)의 일측 끝단부, 즉 상기 응축기(700)의 일측 끝단부와 상기 탈취가스 공급수단(900) 사이에 설치되어 상기 교반탱크(200) 내부로 상기 응축기(700) 내부의 공기를 흡출시킬 수 있도록 한다.
상기 탈취가스 공급수단(900)은 상기 송풍기(800) 후방에 위치하도록 상기 송풍기(800)의 일측 끝단부와 연결되어 상기 송풍기(700)에 의해 상기 교반탱크(200) 내부로 흡출되는 공기에 탈취가스를 공급할 수 있도록 한다. 이때, 상기 탈취가스는 오존이나 음이온 가스를 사용하는 것이 바람직하다.
도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예에 의한 간이 화장실의 분뇨처리시스템을 사용자가 간이 화장실을 사용하는 경우와 분뇨를 처리하는 경우에 대해 설명하면 다음과 같다
사용자가 본 발명에 따른 간이 화장실을 사용하는 경우에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 사용자가 간이 화장실에 입실하면, 상기 인체감지센서(미도시)가 사용자를 감지하게 되고, 상기 교반탱크(200)의 투입구가 열린다.
다음으로, 상기 물체감지센서(110)가 상기 대소변 분리 이송부(100)의 컨베이어 벨트(130)에서 대변을 감지하면 제어부(미도시)가 사용자의 수를 측정한다.
그와 동시에, 상기 컨베이어 벨트(130)는 후방으로 구동되고 후방 구동에 의해 이송된 대변은 도시된 바와 같은 상기 교반탱크(200)의 투입구로 떨어진다.
다음으로, 사용자가 상기 간이 화장실을 나가면 상기 인체감지센서(미도시)가 상기 간이 화장실 내에 사용자를 감지하지 못하므로, 상기 교반탱크(200)의 투입구는 닫히고, 상기 컨베이어 벨트(130)는 작동을 멈춘다.
사용자가 본 발명에 따른 간이 화장실을 사용한 후, 상기 간이 화장실 분뇨처리시스템의 작동원리는 다음과 같다.
한편, 사용자가 거의 드문 야간이 되면 상기 간이 화장실 분뇨처리시스템은 상기 교반탱크(200) 내부에 있는 대변을 파쇄 및 건조하기 시작한다. 이때, 상기 제어부(미도시)가 측정한 사용자의 수에 따라 상기 교반기(300)의 작동시간을 설정하게 된다. 예를 들면, 사용자의 수가 0이면 상기 교반기(300)를 작동시키지 않고, 사용자의 수가 100명이면 7시간 가동하도록 설정할 수 있다.
먼저, 설정된 시간이 되면 상기 제어부가 상기 교반모터(400)를 저속으로 회전시킨다. 이때, 상기 교반모터(400)는 대변이 골고루 섞여지도록 3 내지 5 rpm으로 회전되는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 교반모터(400)가 회전됨에 따라 상기 교반모터(400)의 회전력이 체인에 의해 교반기(300)의 회전축(310)에 전달됨으로써 상기 교반기(300)가 회전을 하게 되며, 상기 교반기(300)가 회전됨에 따라 상기 교반탱크(200) 내부에 투입된 대면이 천천히 섞여지게 된다.
다음으로, 상기 교반기(300)가 회전됨에 따라 교반날개(340)에 의해 상기 교반탱크(200) 내부의 대변이 천천히 섞여지게 됨과 동시에 보조 고정봉(350)은 상기 교반탱크(200)의 양측 끝단부에 있는 대변을 상기 교반탱크(200)의 중앙부 방향으로 이동시키게 되며, 보조 중간봉(360)은 상기 교반탱크(200)의 중앙부에 있는 대변을 상기 교반탱크(200)의 양측 끝단부 방향으로 이동시키게 됨으로써 상기 교반탱크(200) 내의 대변을 천천히 골고루 섞이도록 한다.
그와 동시에 상기 교반탱크(200)의 이중벽 내부에 설치된 히터(500)가 가열되어 열매체유를 가열함으로써 상기 교반탱크(200) 내부에 있는 대변을 가열시키게 된다. 이때, 상기 히터(500)는 열매체유를 130℃ 내지 140℃의 온도로 가열을 하게 되며, 상기 히터(500)에 의해 가열된 열매체유는 상기 교반탱크(200)가 75℃ 내지 80℃를 유지하도록 가열을 하게 된다. 이렇게 상기 교반탱크(200)의 온도가 고온으로 가열된 상태에서 상기 교반기(300)를 회전시킴으로써, 대변이 섞이면서 가열되어 신속하게 건조되는 것이다.
다음으로, 상기와 같이 고온으로 가열된 상기 교반탱크(200)에 의해 대변이 가열됨에 따라 수분을 많이 함유한 대변의 특성상 다량의 수증기가 발생하게 되며, 이렇게 발생되는 수증기와 상기 교반탱크(200) 내부의 공기는 송풍기(900)의 작동으로 응축기(700)로 유입된다.
즉, 상기 송풍기(800)가 작동을 하게 되면, 상기 응축기(700) 내부의 공기가 상기 교반탱크(200) 내부로 흡출되며, 상기 응축기(700) 내부의 공기가 상기 교반탱크(200) 내부로 흡출됨에 따라 상기 교반탱크(200) 내부의 압력은 높아지게 되고, 응축기(700) 내부의 압력은 낮아지게 됨으로써 압력차에 따라 상기 교반탱크(200) 내부의 공기 및 수증기가 상기 응축기(700) 내부로 유입되는 과정에 따라 상기 교반탱크(200) 내부의 공기 및 수증기가 상기 교반탱크(200)와 응축기(700)를 반복적으로 순환하게 되는 것이다.
그와 동시에 탈취가스 공급수단(900)이 작동되어 음이온 가스를 상기 송풍기(800)에 의해 상기 교반탱크(200) 내부로 유입되는 공기 중에 혼합시켜 상기 교반탱크(200) 내부로 흡출시킨다.
상기와 같이 강력한 탈취 및 공기 정화 기능을 가진 음이온 가스가 상기 송풍기(800)에 의해 상기 교반탱크(200) 내부로 유입되는 공기와 함께 상기 교반탱크(200) 내부로 흡출되어, 상기 교반탱크(200) 내부의 악취로 가득 찬 공기 및 수증기를 정화 및 탈취시킴으로써 상기 교반탱크(200)의 투입구를 개방하더라도 악취가 상기 교반탱크(200) 외부로 배출되지 않아 쾌적한 환경에서 사용자가 화장실을 사용할 수 있도록 한다.
상기 송풍기(800)에 의해 상기 응축기(700)로 유입된 고온의 수증기는 상기 냉각기(710)에 의해 응축되어 저장소로 보내진다.
상기와 같은 과정을 거쳐 완전히 건조된 대변은 상기 교반탱크(200)의 저면부 일측에 구비된 배출구를 통해 상기 교반탱크(200) 외부로 배출되게 된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (7)

  1. 화장실 내부의 인체를 감지하는 인체감지센서;
    화장실 변기의 하부에 설치되는 대소변 분리 이송부;
    상기 대소변 분리 이송부의 상부에 설치되는 물체감지센서;
    상기 대소변 분리 이송부의 하부에 설치되는 분사노즐;
    저면부가 이중벽으로 형성된 교반탱크;
    상기 교반탱크의 양 측면 하부에 양측 끝단부가 회전 가능하게 연결되는 회전축과, 상기 회전축의 양단에 설치되는 고정봉과, 상기 고정봉과 직각을 이루도록 상기 회전축의 중앙부에 설치되는 중간봉과, 상기 중간봉을 중심으로 'X'자 형태로 교차되도록 양측 끝단부는 상기 고정봉의 끝단에 연결되며 중앙부는 상기 중간봉에 연결되는 2개의 교반 날개와, 상기 고정봉과 수직을 이루도록 상기 회전축의 양측 끝단부에 설치되는 보조 고정봉과, 상기 중간봉과 수직을 이루도록 상기 회전축의 중앙부에 설치되는 보조 중간봉과, 상기 보조 중간봉을 중심으로 'X'자 형태로 교차되도록 양측 끝단부는 상기 회전축의 양단에 설치된 상기 보조 고정봉의 끝단에 연결되며 중앙부는 상기 보조 중간봉에 연결되는 2개의 보조 교반 날개와, 상기 보조 고정봉 및 상기 보조 중간봉의 끝단에 설치되어 대변을 파쇄하는 파쇄수단으로 구성된 교반기;
    상기 회전축의 일측 끝단부와 동력 전달부재에 의해 연결되어 상기 교반기를 회전시키는 교반모터;
    상기 교반탱크의 저면부에 형성된 이중벽 내부에 설치되어 상기 교반탱크 내에 투입된 대변을 가열시키는 히터;
    상기 교반탱크의 저면부에 형성된 이중벽과 연결되어 상기 이중벽 내부에 열매체유를 공급하는 열매체유 탱크;
    상기 교반탱크의 온도를 측정하기 위한 다수의 온도센서;
    상기 교반탱크에 일측 끝단부가 연결되는 응축기;
    상기 응축기와 연결되는 냉각기;
    상기 응축기의 일측 끝단부와 교반탱크 사이에 설치되어 상기 교반탱크 내부로 응축기 내부의 공기를 흡출시키는 송풍기;및
    상기 송풍기 전방에 위치하여 상기 응축기의 일측 끝단부와 연결되어 상기 송풍기에 의해 교반탱크 내부로 흡출되는 공기에 탈취가스를 공급하는 탈취가스 공급수단;을 포함하는 간이 화장실의 분뇨처리시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도센서는 상기 교반탱크의 과열을 감지하는 과열방지센서 및 건조가 완료되었음을 감지하는 건조완료센서로 구성된 것을 특징으로 하는 간이 화장실의 분뇨처리시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 온도센서는 상기 열매체유 탱크의 양쪽 끝단에 설치되는 것을 특징으로 하는 간이 화장실의 분뇨처리시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 파쇄수단은 파쇄홈에 파쇄칼날이 결합된 구조인 것을 특징으로 하는 간이 화장실의 분뇨처리시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 파쇄칼날은 톱니구조를 갖는 것을 특징으로 하는 간이 화장실의 분뇨처리시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 파쇄수단은 파쇄홈의 파쇄와이어고정장치에 파쇄와이어가 결합된 구조인 것을 특징으로 하는 간이 화장실의 분뇨처리시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 파쇄와이어는 강선인 것을 특징으로 하는 간이 화장실의 분뇨처리시스템.
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