KR200345810Y1 - 수세식 좌변기의 자동 수세장치 - Google Patents

Abstract

좌변기에 갖추어진 수조의 저류된 물을 자동으로 방류시킬 수 있게 하여 밸브 레버의 조작 없이, 자동으로 수세될 수 있게 하는 수세식 좌변기의 자동 수세장치로서, 교류 전원을 직류 전원으로 변환 공급하는 정류부와, 좌대로 용변자의 체중이 인가되는지에 따라 회로를 변환시키는 스위칭부와, 스위칭부의 폐(閉) 상태에서 정류부의 전원으로 충전되는 다수의 콘덴서로 이루어지는 충전부와, 스위칭부의 개(開) 상태에서 충전부의 충전류를 인가받는 릴레이와, 릴레이의 통전에 의해 교류 전원과 접속되는 전자석과, 전자력에 의해 흡착되는 자성체를 일단에 갖춘 밸브 레버로 구성되어, 좌대로 용변자의 체중이 실리면 충전부의 충전이 진행되고, 좌대에서 용변자의 체중이 소멸되면, 충전부의 전압으로 릴레이가 작동하여 전자석이 통전 여자되는 것에 의해, 밸브 레버가 플로트 밸브를 인양시켜서, 저류된 물의 방류가 이루어지게 되어 있다.

Description

수세식 좌변기의 자동 수세장치{BOWL CLEANING WATER WITH AUTOMATIC FLUSHING MEANS}

본 고안은 좌변기의 세정수를 자동으로 흘려 내리는 장치에 관한 것으로서, 특히 용변자가 변기 좌대에 앉고 일어섰을 때에, 이를 감지하여 수조 내에 저류된 물이 흘러 내리게 하는 수세식 좌변기의 자동 수세장치에 관한 것이다.

수세식 화장설비의 형태는 대변기와 소변기로 구분되고 있으며, 소변기의 경우는 최근에, 용변자가 소변기의 일정 위치로 왔을 때에 이를 감지하여 1차 물을 방류하고, 다음에 용변자가 위치를 떠나면 2차로 물이 방류되는 자동 방류식 소변기가 주류를 이루고 있다.

대변기는 앉아서 편안하게 용변을 볼 수 있는 좌변기가 주류를 이루고 있으며, 대부분은 제조 비용의 절감을 위하여 사이폰 기구, 플로트밸브 등의 구조를 변경한 것이거나, 세정수의 절감을 위한 2단 작동 구조를 채용한 것, 등으로 개발되고 있는 실정이고, 어느 방식이나 용변자가 손이나 발로 밸브 레버를 작동시켜야만 수조에 저류된 물이 방류되는 구조로 되어 있는 공통점이 있다.

손이나 발로 밸브 레버를 조작해야 하는 좌변기는, 자동 감지에 의해 세정수를 방류하는 소변기와는 달리, 사용이 번거롭다. 게다가 용변자가 병약자, 노인, 어린이, 심신 장애자 등과 같이 밸브 레버를 제대로 조작할 능력이 없는 경우에는,다른 사람이 대신 레버를 조작해 주어야 하므로 그 번거로움은 가중되며, 독거노인과 같이 홀로 살아가는 사람에 있어서는 더욱 다른 사람의 힘을 빌릴 수도 없어서 위생적으로 문제가 발생할 소지가 있다.

그러므로, 용변 후 용변자가 일어서는 것을 감지하고 세정수를 방류하는 장치는 많은 사람에게 생활의 편리함을 줄 수 있다.

이에 따라, 좌변기도 위에서 언급한 자동 수세식 소변기에서와 동일하게 용변자의 존재 유무를 감지하여 세정수 밸브를 개폐시키는 방식의 좌변기를 생각해 볼 수 있으나, 이 방식은 소변기의 세정 밸브가 수도관에 직결되어서 일정 시간 동안만 개방시키고 다시 닫아 버리는 구조인데 반해, 좌변기는 미리 수조에 일정 량의 물을 저류시켜 놓고, 이를 방류하는 방식이기 때문에, 현격한 차이점이 있어서 소변기에 적용된 방식은 좌변기로 적용할 수 없는 것이다.

이에 본 고안자는, 좌변기의 세정 방식을 예의 검토 연구하여, 수조에 저류된 물을 자동으로 방류시킬 수 있는 구성으로 된 수세식 좌변기의 자동 수세장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안 장치의 개념을 설명하는 블록도이다.

도 2는 본 고안 장치의 상세 회로도이다.

도 3은 본 고안 장치의 사용 예를 나타내는 측면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 하중 감지 스위치의 상세 구조도이다.

도 5는 도 4의 다른 실시예를 나타낸 스위치 개폐 조절구의 예시도로서

A도는 체중이 실리기전의 상태도이고,

B도는 체중에 의해 눌려졌을때의 조절구의 판 스프링 상태도

도 6은 도 5의 스위치 개폐조절구의 사시도로서

A도는 체중이 실리기전의 상태도

B도는 체중에 의해 판 스프링이 눌려진 상태도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 교류전원 2 : 정류부

3 : 스위칭부 4 : 충전부

5 : 릴레이 6 : 전자석

7 : 밸브 레버 8 : 자성체

9 : 플로트 밸브 10 : 수조

11 : 케이스

위에 언급한 목적에 따라, 본 고안은 교류 전원을 직류 전원으로 변환 공급하는 정류부와, 좌대로 용변자의 체중이 인가되는지에 따라 회로를 변환시키는 스위칭부와, 스위칭부의 폐(閉) 상태에서 정류부의 전원으로 충전되는 다수의 콘덴서로 이루어지는 충전부와, 스위칭부의 개(開) 상태에서 충전부의 충전류를 인가받는릴레이와, 릴레이의 통전에 의해 교류 전원과 접속되는 전자석과, 전자력에 의해 흡착되는 자성체를 일단에 갖춘 밸브 레버로 구성됨을 특징으로 한다.

스위칭부는 좌변기의 좌대 적당한 위치로 배치되는 것으로서, 용변자의 체중에 눌려지는 푸시 포인트에 의해 3개의 접점이 상호 교차하여 온-오프 되는 3상 스위치로 구성된다.

충전부는 릴레이를 구동시킬 수 있는 용량의 것이면 충분하며, 이것은 공지된 전해 콘덴서, 또는 니켈 카드뮴 콘덴서를 채용할 수 있다.

릴레이는 교류전원과 전자석 사이를 온 오프 시키는 것이므로 1단 릴레이로 충분하다.

전자석에 흡착되는 자성체는 철이 가장 좋으며, 이것은 수조 내에 배치되는 것이므로 표면이 방청 코팅된 것으로 한다. 방청 코팅은 페인트, 수지 피막 등으로 실시할 수 있다.

다음에 본 고안의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안 장치의 개념을 블록도로 나타내고 있으며, 교류전원(1)은 정류부(2)를 거쳐 직류로 변환되어서 스위칭부(3)를 거쳐 충전부(4)로 인가될 수 있으며, 또 충전부(4)는 충전된 전압으로 릴레이(5)를 통전시킬 수 있게 되어 있다.

스위칭부(3)는 통상의 좌대에 배치되어 용변자의 체중을 감지하면 충전부(4)에서 충전이 진행되도록 직류 전원을 충전부(4)로 인가하고, 용변자의 체중이 소멸되면 충전부(4)와 릴레이(5) 사이의 접속으로 변환되어, 릴레이(5)가 통전되게 작동한다.

릴레이(5)는 통전되면 교류전원(1)을 전자석(6)에 인가시키고, 이에 따라 전자석(6)에서 발생되는 자력은 밸브 레버(7)의 일측단에 부착된 자성체(8)를 흡착 연동시키게 되어 있다.

밸브 레버(7)는 자성체(8)가 전자석(6)에 흡착 연동될 때, 반대측 단에 결속된 플로트 밸브(9)가 인양되면서 수조 내의 물이 방류된다.

이러한 구성을 갖춘 본 고안 장치의 상세 회로 구성은 도 2에 도시되어 있다.

도 2에서 정류부(2)는 다이로드(D)와 콘덴서(C)의 배열에 의한 반파 정류 예로 도시되어 있으나, 브리지 회로를 이용한 전파 정류 방식도 채용이 가능함은 물론이다.

스위칭부(3)는 3개의 고정접점(M1 - M3)과 하나의 가동접점 또는 푸시 포인트(T)를 구비하는 3상 스위치로 된 것이나, 푸시 포인트(T)는 고정접점(M1)과 고정접점(M2) 사이, 또는 고정접점(M1)과 고정접점(M3) 사이를 교차하여 스위칭 온/오프 시키게 되어 있다.

충전부(4)는 공지된 콘덴서로 구성되는 것이며. 이에 적합한 콘덴서로는 도시한 바와 같이, 다수를 병렬로 접속 연결한 전해 콘덴서(C1-Cn), 또는 니켈 카드뮴 콘덴서 등과 같이 비교적 대용량을 가질 수 있는 타입의 것이 좋다.

충전부(4)는 스위칭부(3)의 제1 고정접점(M1)과 제3 고정접점(M3) 사이가 가동접점(T)에 의해 스위칭 온 되었을 때에, 정류부(2)의 직류 전원을 인가 받아 충전된다.

릴레이(5)는 내부에 솔레노이드(Rs)와, 이것에 여자되어 연동되는 접점(Rt)을 가지고 있으며, 스위칭부(3)를 경유하여 충전부(4)에 직결되어 있다.

스위칭부(3)의 가동접점(T)이, 제1 고정접점(M1)과 제2 고정접점(M2)사이를 스위칭 온 시키면, 충전부(4)는 릴레이(5)와 폐회로를 형성하게 되어, 방전되면서 릴레이(5)의 솔레노이드(Rs)를 통전 여자시키게 된다.

이러한 솔레노이드(Rs)의 통전으로 인해 접점(Rt)이 스위칭 온으로 변환된다.

전자석(6)은 릴레이(5)의 접점(Rt)을 통하여 교류전원(1)으로 연결되는 것이며, 도2에서는 수조(10)의 내부에서 밸브 레버(7)의 일측단과 가깝게 자리하는 위치로 설치되어 있으나 수조(10)의 외부에 설치할수도 있는것임은 물론이다.

밸브 레버(7)는 전자석(6)과 마주 보는 일측단에 자성체(8)를 구비하고 있고, 반대측 타측단은 수조(10)의 방류구를 개폐하는 플로트 밸브(9)와 결속된 통상의 구성으로 된 것이다.

이와 같은 구성으로 된 본 고안 장치에서, 정류부(2), 충전부(4), 릴레이(5)는 도 3으로 나타낸 바와 같이, 하나의 케이스(11)에 수납하여, 좌변기(12)의 적당한 위치에 거치해 놓을 수 있고, 또 다른 예로, 정류부(2)는 어댑터로서 화장실 내의 전형적인 전원 콘센트에 연결 설치하고, 충전부(4)와 릴레이(5)만 케이스(11)에 수납하여 거치해 놓을 수도 있다.

한편, 스위칭부(3)는 좌변기(12)의 상면에서 좌대(13)의 하측면과 접촉할 수 있는 위치로 배치되고, 전자석(6)은 위에서도 언급한 바 있듯이, 수조(10)의 내측이나 외부에 설치된다.

스위칭부(3)는 좌대(13)로 용변자가 앉았을 때 가해지는 체중을 감지할 수 있는 구조로 되는 것이며, 예를 들면, 도 4의 A에 도시된바와 같이 연질 고무 등으로 밀폐되어 외력이 가해지면 형태 변경될 수 있는 하우징(14)의 내부에, 제1 고정접점(M1)과 제2 고정접점(M2) 사이를 항시 접촉된 상폐형으로 배치하고, 또 제1 고정접점(M1)과 제3 고정접점(M3) 사이는 항시 떨어져 있는 상개형으로 배치하여, 외력이 가해지지 않은 상태에서는 충전부(4)와 릴레이(5)가 폐회로로 되고, 외력이 가해지면 푸시 포인트(T)에 의해 상폐형 접점이 열리고, 상개형 접점이 닫혀져서, 충전부(4)가 충전될 수 있는 상태로 됨과 동시에 릴레이(5)는 접속 차단된 상태로 변환하게 되어 있다. 이것은 하우징(14)이 연질 고무로 피복된 것이기 때문에, 화장실을 물 청소할 때에도 물이 침입되지 않고, 또 침수되더라도 이 스위칭부(3)를 흐르는 전류는 직류이므로 감전과 같은 안전사고의 염려도 없다.

도5는 스위칭부(3)의 다른 실시예를 나타낸것으로서 도5의 A에 의하면 갑체(15)에 장설된 "" 형의 판 스프링 (16)의 돌출부(16')가 체중에 의해 -자형으로 눌려질때 판 스프링(16)의 선단부(16")가 외부로 길게 뻗어 나오면서 고정접점(M1)을 고정접점(M3)으로 밀어 접촉 시키는 구성으로 되어 있다.

상기 "" 형의 판스프링(16)은 복수의 돌출부를 갖는 ""형으로 구성할수도 있다

따라서 좌대(13)에 체중이 실리게 되면 좌대(13) 저면에 설치된 판스프링(16)의 돌출부(16')가 눌려지면서 판스프링(16)의 선단부(16")가 갑체(15)바깥쪽으로 길게 뻗쳐 나옴과 동시 도5의 B와 같이 고정접점(M1)을 고정접점 (M3)방향으로 밀면서 고정접점(M3)에 접촉케 되며, 이에따라 상기와 같이 상폐형 접점은 열리게 되고 상개형 접점은 닫혀지면서 충전부(4)가 충전될 수 있는 상태로 되는 것이다.

이와 같은 구성의 본 고안 장치에서, 용변자가 좌변기(12)의 좌대(13)에 앉기 전에는, 스위칭부(3)가 충전부(4)와 릴레이(5) 사이를 접속시켜 주고 있기 때문에 충전부(4)는 방전된 상태로 놓여져 있게 된다.

그러나, 좌대(13)에 용변자가 앉으면, 그 체중으로 스위칭부(3)는 눌려져서 정류부(2)의 직류 전원이 충전부(4)로 인가되게 전환되어, 충전부(4)의 충전이 시작된다.

충전부(4)의 충전은 용변자가 좌대(13)에 앉아 있는 동안 지속되고, 용변이 끝나 일어나게 되면, 스위칭부(3)는 다시 변환되어서 정류부(2)와 충전부(4) 사이를 끊고, 충전부(4)와 릴레이(5) 사이를 폐회로로 형성하여 주게 된다.

이에 따라, 릴레이(5)가 통전되어 전자석(6)으로 교류 전원(1)이 인가되는 상태가 되며, 전자석(6)은 통전에 의해 발생하는 자력으로 밸브 레버(7)의 자성체(8)를 흡착 연동시켜 플로트 밸브(9)가 열려지게 작동한다.

이러한 전자석(6)의 통전은 충전부(4)의 충전압이 릴레이(5)를 통전 시키지 못할 때 까지 지속되고, 또 충전부(4)의 방전 가능상태는 좌대(13)로 다시 용변자가 앉기 전 까지 유지되었다가, 좌대(13)에 용변자의 체중이 가해지면 충전 상태로 전환되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안은 좌대에 용변자의 체중이 실리면 충전부의 충전을 개시하고, 좌대에서 용변자의 체중이 소멸되면 충전된 전압으로 릴레이를 작동시키는 것으로, 수조 내에 설치된 전자석이 통전 여자되어, 밸브 레버가 플로트 밸브를 인양시키게 함으로써 수조의 물이 방류되게 하는 것이므로, 용변자가 앉았다 일어나는 행위만으로도 자동으로 좌변기가 수세 되므로서 번거롭게 조작하지 않아도 되어 사용이 편리하고, 정류된 직류로 전자석의 통전 여자를 제어하는 것이므로, 교류 전원을 도입한 것임에도 감전 사고의 위험이 없어 안전하게 사용할 수 있으며, 공중 화장실에 비치된 좌변기 등과 같이, 기존에 설비되어 있는 좌변기에도 간편하게 적용할 수 있어서 주거 환경 시설의 청결화를 더욱 도모할 수 있는 이점도 가지고 있다.

Claims (4)

1. 교류 전원을 직류 전원으로 변환 공급하는 정류부와, 좌대로 용변자의 체중이 인가되는지에 따라 회로를 변환시키는 스위칭부와,

   스위칭부의 폐 상태에서 정류부의 전원으로 충전되는 다수의 콘덴서로 이루어지는 충전부와,

   스위칭부의 개 상태에서 충전부의 충전류를 인가받는 릴레이와,

   릴레이의 통전에 의해 교류 전원과 접속되는 전자석과,

   전자력에 의해 흡착되는 자성체를 일단에 갖추고 타단은 통상의 플로트 밸브가 결속 연결된 밸브 레버로 구성됨을 특징으로 하는 수세식 좌변기의 자동 수세장치.
2. 제 1 항에 있어서, 스위칭부는 좌변기의 좌대 적당한 위치로 배치되는 것으로서, 용변자의 체중에 눌려지는 푸시 포인트에 의해 3개의 고정 접점이 상호 교차하여 온-오프 되는 3상 스위치로 구성됨을 특징으로 하는 수세식 좌변기의 자동 수세장치.
3. 제 1 항에 있어서, 충전부는 전해 콘덴서, 또는 니켈 카드뮴 콘덴서 중의 어느 하나에 의해 구성됨을 특징으로 하는 수세식 좌변기의 자동 수세장치.
4. 제 1 항에 있어서, 밸브 레버의 자성체는 표면이 방청 코팅된 철로 구성됨을 특징으로 하는 수세식 좌변기의 자동 수세장치.