説明

自家発電ビデの制御方法

【課題】流入された原水によって発電及び充電がなされ、安定的な使用が可能である自家発電ビデの制御方法を提供する。
【解決手段】流入された原水によって発電を行う発電機と、上記発電機で発生された電気を貯蔵する充電部と、上記発電機を通過した原水を噴射するノズル部と、上記発電機と上記ノズル部の間に備えられるノズル流路部とを含み、 上記ノズル流路部を流動する原水を通じて発電を行う自家発電ビデの制御方法であって、使用者がビデを使用しようとすることを感知する使用感知段階;及び使用者がビデを使用しようとすることが感知されると、上記充電部に充電された充電部の電圧が予め設定された充電必要電圧より低いか否かを判断し、上記充電部の電圧が上記充電必要電圧より低い場合には上記発電機を通じて発電を行い、上記充電部を充電する電圧チェック段階;を含む自家発電ビデの制御方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は発電を通じて電気を生成することができるビデの制御方法に関し、より詳細には、便器またはビデに供給される水を用いて発電を行う自家発電ビデの制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、ビデは人体の肛門及び/または女性の局部を洗浄するための装置であり、温水洗浄装置または局部洗浄装置とも呼ばれる。
【0003】
ビデには、使用者がレバーなどを直接操作して水を噴射する機械式ビデと、使用者が特定機能のボタンを押すとビデに備えられる各種動作、例えば、ビデ機能、肛門洗浄機能、ノズル洗浄機能、乾燥機能などが自動的に行われる電子式ビデがある。
【0004】
しかし、機械式ビデは、別途の外部電源がないため使用者が全ての動作を調節しなければならないという不便があり、電子式ビデは外部の電源が連結されないと作動が不可能であるため電源供給施設がない地域や、電源連結が困難な地域では用いることができない。
【0005】
このような電子式ビデの電源連結の問題を解決するために、乾電池を用いてビデの各種機能を用いる方案を考慮することができるが、このような場合、乾電池を随時入れ替えなければならないという不便がある。
【0006】
このような問題点を解決するために、水道栓などから供給される原水の水圧を用いて発電を行うことで、電気を提供する発電式ビデが提案された。このような発電式ビデは、便器洗浄のための貯水タンクと水道栓などの原水流入部との間を連結する配管に直接に発電機を設けるが、ビデの外部に設けられた配管に発電機を設けて発電機の配線をビデ内部の充電部と連結する作業に多くの手間と困難を伴う。また、発電機で生成された電気を貯蔵する充電部がビデ本体の内部に位置するため、発電機と充電部を電気的に連結する配線がビデ本体の外部に露出した状態となる。このような場合、美観を損ねる上、使用者の不注意またはいたずらによって外部配線が断線されたり、使用者が躓いて転ぶ可能性があるなど、様々な問題点がある。
【0007】
特に、貯水タンクのない便器には上述のような発電式ビデを設けることができないという問題点がある。
【0008】
一方、発電式ビデは、発電機で発電される電気の容量が極めて少ないため消耗電力を極小化する必要があるが、電気が供給される各種電装品に待機電源が供給される状態であるため、電力の浪費が多すぎる。特に、ビデの使用時間は一日のうち極めて一部の時間に過ぎず、ビデ使用のために相当な量の待機電力を浪費することは発電容量が十分でないという点を考慮すると、非効率的な要素となり、発電式ビデの普及において相当な障害要素となっている。
【0009】
なお、電子式ビデの場合、水を噴射するために各種弁が設けられており、流量調節弁により噴射水圧を調節している。しかし、このような流量調節弁は、モーターの駆動を通じて弁の開閉程度を調節するため、多くの電力が消耗される。従って、発電容量の多くない発電式ビデには用いることができない。
【0010】
特に、従来に提案された発電式ビデは、単に貯水タンクに供給される水を用いてのみ発電を行うため、発電容量が十分ではなく、また充電電圧が低い状態ではビデを使用することができないという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明は、上述の問題点のうち少なくとも一部を解決するためのもので、充電された電圧がビデの使用に十分でない場合、発電を行ってビデを安定的に使用することができる自家発電ビデの制御方法を提供することを目的とする。
【0012】
また、本発明は、一側面として、ノズル部を通じて原水を排出することにより、十分な発電容量を確保してビデを安定的に使用することができる自家発電ビデの制御方法を提供することを目的とする。
【0013】
また、本発明は、一側面として、待機電力の消耗を極小化して、消費電力を最小化することができる自家発電ビデの制御方法を提供することを目的とする。
【0014】
また、本発明は、一側面として、電力の使用を最小化しながらも流量の調節が可能な自家発電ビデの制御方法を提供することを目的とする。
【0015】
また、本発明は、一側面として、貯水タンクのない便器でも発電が可能な自家発電ビデの制御方法を提供することを目的とする。
【0016】
また、本発明は、一側面として、充電部の異常可否を確認することができる自家発電ビデの制御方法を提供することを目的とする。
【0017】
また、本発明は、一側面として、発電容量がビデの使用に十分でない場合、それを確認することができる自家発電ビデの制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0018】
上述のような目的を果たすための一側面として、本発明は、流入された原水によって発電を行う発電機と、上記発電機で発生された電気を貯蔵する充電部と、上記発電機を通過した原水を噴射するノズル部と、上記発電機と上記ノズル部の間に備えられるノズル流路部を含み、上記ノズル流路部を流動する原水を通じて発電を行う自家発電ビデの制御方法であって、使用者がビデを使用しようとすることを感知する使用感知段階;及び使用者がビデを使用しようとすることが感知されると、上記充電部に充電された充電部の電圧が予め設定された充電必要電圧より低いか否かを判断し、上記充電部の電圧が上記充電必要電圧より低い場合には上記発電機を通じて発電を行い、上記充電部を充電する電圧チェック段階;を含む自家発電ビデの制御方法を提供する。
【0019】
他の側面として、本発明は、流入された原水によって発電を行う発電機と、上記発電機で発生された電気を貯蔵する充電部と、上記発電機を通過した原水を噴射するノズル部と、上記発電機と上記ノズル部の間に備えられるノズル流路部と、上記発電機と貯水タンクの間に備えられるタンク流路部を含み、上記タンク流路部及び上記ノズル流路部を流動する原水を通じて発電を行う自家発電ビデの制御方法であって、使用者がビデを使用しようとすることを感知する使用感知段階;及び使用者がビデを使用しようとすることが感知されると、上記充電部に充電された充電部の電圧が予め設定された充電必要電圧より低いか否かを判断し、上記充電部の電圧が上記充電必要電圧より低い場合には上記発電機を通じて発電を行い、上記充電部を充電する電圧チェック段階;を含む自家発電ビデの制御方法を提供する。
【0020】
さらに他の側面として、本発明は、流入された原水により発電を行う発電機と、上記発電機で発生された電気を貯蔵する充電部と、上記発電機を通過した原水を噴射するノズル部と、上記発電機と上記ノズル部の間に備えられるノズル流路部と、上記発電機を通過した原水を便器のボウルに供給するように、上記発電機とボウルの間に備えられる水流し流路部とを含み、上記水流し流路部及び上記ノズル流路部を流動する原水を通じて発電を行う自家発電ビデの制御方法であって、使用者が使用しようとすることを感知する使用感知段階;及び使用者がビデを使用しようとすることが感知されると、上記充電部に充電された充電部の電圧が予め設定された充電必要電圧より低いか否かを判断し、上記充電部の電圧が上記充電必要電圧より低い場合には上記発電機を通じて発電を行い、上記充電部を充電する電圧チェック段階;を含む自家発電ビデの制御方法を提供する。
【0021】
好ましくは、上記使用感知段階は、使用者が便座に着座することを感知したり、使用者がビデに一定距離以内に近付くことを感知したり、使用者がリモコンを通じてビデに信号を印可することを感知することで、使用者がビデを使用しようとすることを感知することができる。
【0022】
また好ましくは、上記電圧チェック段階は、上記充電部に充電された充電部の電圧を測定する電圧測定段階と、上記充電部の電圧が上記充電必要電圧より高いか否かを判断する充電可否判断段階と、上記充電部の電圧が上記充電必要電圧より低い場合には上記ノズル部に原水が排出されるように、上記ノズル流路部の流路を開放させることによって発電を行う発電段階を備えることができる。
【0023】
さらに好ましくは、上記ノズル部は噴射ノズルと、上記噴射ノズルを洗浄する洗浄ノズルを含み、上記発電段階は上記洗浄ノズルを通じて原水を排出させることによって発電を行うように構成されることができる。
【0024】
また好ましくは、上記電圧チェック段階は、上記発電段階の後に、上記充電部の電圧が上記充電必要電圧以上であると、予め設定された発電維持時間の間上記ノズル部に原水をさらに排出させることによって、上記充電部の電圧が上記充電必要電圧より高いようにする追加発電段階を備えることができる。この際、上記ノズル部は、噴射ノズルと、上記噴射ノズルを洗浄する洗浄ノズルを含み、上記追加発電段階は上記洗浄ノズルに原水を排出させることによって発電を行うことができる。
【0025】
一方、本発明の一側面による自家発電ビデの制御方法は、上記電圧チェック段階の後に、使用者の機能選択によって上記ノズル部に原水を供給して噴射するビデ使用段階;をさらに含むことができる。
【0026】
好ましくは、上記ノズル部は一つの噴射ノズルと、上記噴射ノズルを前後方向に移動させるノズル駆動部を含み、上記ビデ使用段階は、使用者の選択によって肛門洗浄機能を行う肛門洗浄遂行段階とビデ機能を行うビデ遂行段階を備えて、上記肛門洗浄遂行段階と上記ビデ遂行段階は上記ノズル駆動部の駆動により、上記噴射ノズルの移動距離を調節することによって行うことができる。この際、上記肛門洗浄遂行段階と上記ビデ遂行段階は上記噴射ノズルに流入される原水の流量を選択する流量選択段階を備えることができる。
【0027】
また、本発明の一側面による自家発電ビデの制御方法は、上記ノズル部は、噴射ノズルと、上記噴射ノズルを洗浄する洗浄ノズルを含み、上記使用感知段階と上記ビデ使用段階の間、または上記ビデ使用段階の後に、上記洗浄ノズルに原水を供給して上記噴射ノズルを洗浄するノズル洗浄段階;をさらに含むことができる。
【0028】
また、本発明の一側面による自家発電ビデの制御方法は、使用者がビデの使用を終了することを感知する使用終了感知段階;及び上記使用終了感知段階の後に予め設定された待機時間が経過すると上記充電部から電源供給を遮断する電源遮断段階;をさらに含むことができる。この際、上記使用感知段階は、使用者がビデを使用しようとすることを感知すると、上記充電部から電源供給がなされるようにすることが好ましい。また、上記使用感知段階は使用者が便器に着座したときに押されてスイッチングがなされる接触式スイッチによって行われることができる。
【0029】
また他の側面として、本発明は、流入された原水によって発電を行う発電機と、上記発電機で発生された電気を貯蔵する充電部と、上記発電機を通過した原水を噴射するノズル部と、上記発電機と上記ノズル部の間に備えられるノズル流路部を含み、上記ノズル流路部を流動する原水を通じて発電を行う自家発電ビデの制御方法であって、使用者がビデを使用しようとすることを感知すると使用感知段階;使用者がビデを使用しようとすることが感知されると、上記充電部に充電された充電部の電圧が予め設定された充電必要電圧より低いか否かを判断し、上記充電部の電圧が上記充電必要電圧より低い場合には上記発電機を通じて発電を行い、上記充電部を充電する電圧チェック段階;及び上記発電機で発電される発電容量を予め設定された基準値と比較して、自家発電の可能可否を判断する自家発電の可能可否判断段階;を含む自家発電ビデの制御方法を提供する 。
【0030】
この際、上記自家発電ビデは、上記発電機を通過した原水を便器洗浄のための貯水タンクに供給するように、上記発電機と貯水タンクの間に備えられるタンク流路部を含み、上記タンク流路部及び上記ノズル流路部を流動する原水を通じて発電を行ったり、上記発電機を通過した原水を便器のボウルに供給するように、上記発電機とボウルの間に備えられる水流し流路部を含み、上記水流し流路部及び上記ノズル流路部を流動する原水を通じて発電を行うように構成されることができる。
【0031】
好ましくは、上記自家発電の可能可否判断段階は、上記発電機に原水を流入させて発電を行う発電遂行段階と、上記発電機で発生する発電機周波数を予め設定された基準周波数と比較して、自家発電の可能可否を判断する周波数比較段階を含むことができる。この際、上記発電気の周波数は上記発電機に備えられるインペラの回転によって発生される信号であることができる。
【0032】
また好ましくは、上記発電遂行段階は、上記ノズル部を通じて原水を排出することによって行われることができる。
【発明の効果】
【0033】
上述のように本発明の一実施例によると、充電部に充電された電圧が十分であるか否かを判断して発電を行うことによって、使用者がビデを使用しようとするとき、充電された電圧が十分ではない場合でも安定的にビデを使用することができるという効果が得られる。
【0034】
また、本発明の一実施例によると、ノズル部を通じて十分な量の原水を排出して発電を行うことによって、安定的にビデを使用することができるという効果が得られる。
【0035】
また、本発明の一実施例によると、貯水タンクまたは便器のボウルに供給される原水を通じて十分な発電を行い、ビデを使用する過程でノズル部を通じて噴射または排出される原水を通じてさらに発電を行うことができる。さらには、充電部に充電された電圧が十分ではない場合ノズル部に原水を強制的に排出することによって、発電を行うようになる。従って、発電容量を極大化することができ、ビデの各種電装品を駆動することができる電力を十分に確保することができるという効果がある。
【0036】
また、本発明の一実施例によると、使用者がビデの使用を終えた後、充電部から各種電装品への電源供給を完全に遮断したり、感知センサーの感知及びこれを通じた電源供給の再開のための最小限の電力のみが用いられるようにすることで、待機電力の消耗を極小化することができ、これにより消費電力を最小化することができるという効果がある。さらに、使用者のビデ使用を感知するために、便座に着座したときに押されてスイッチングがなされる接触式スイッチを含む着座センサーを用いる場合、充電部からの電源供給が完全に遮断された状態で使用者が着座すると、スイッチングがなされて直ちに電源供給の再開がなされて、使用者がビデを安定的に使用することができるという効果が得られる。
【0037】
また、本発明は、一側面として、流量調節弁としてラッチ弁を用いることで、電力消耗を極小化しながらも流量調節が可能であるという効果が得られる。
【0038】
また、本発明は、一側面として、十分な量の原水をノズル部に排出して発電を行うことができるため、貯水タンクがない便器でも自家発電ビデの使用が可能であるという効果が得られる。なお、使用者の水流しによって便器のボウルに供給される原水を用いて発電を行うことができるため、貯水タンクがない直水式便器でも自家発電ビデの使用が可能であるという効果が得られる。
【0039】
また、本発明の一側面として、基準時間の間に充電部に充電された電圧を充電必要電圧(基準電圧)と比較することにより、充電部の異常可否を確認することができるという効果が得られる。
【0040】
また、本発明は、一側面として、発電機で発電する発電容量を基準値と比較して自家発電の可能可否を判断するため、自家発電ビデを用いるために十分な水圧が維持されているかの可否を確認することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】本発明による自家発電ビデの制御方法が適用可能な自家発電ビデの一実施例を図示した概略図である。
【図2】本発明による自家発電ビデの制御方法が適用可能な自家発電ビデの他の実施例を図示した概略図である。
【図3】本発明による自家発電ビデの制御方法が適用可能な自家発電ビデの他の実施例を図示した概略図である。
【図4】本発明による自家発電ビデの制御方法が適用可能な自家発電ビデの他の実施例を図示した概略図である。
【図5】本発明による自家発電ビデの制御方法が適用可能な自家発電ビデの他の実施例を図示した概略図である。
【図6】図1乃至図5に図示された流量調節弁の一実施例を図示した断面図である。
【図7】本発明の一実施例による自家発電ビデの制御方法を図示したフローチャートである。
【図8】図7に図示された充電部の電圧チェック段階の一実施例を具体的に図示したフローチャートである。
【図9】本発明の他の実施例による自家発電ビデの制御方法を図示したフローチャートである。
【図10】図9に図示された自家発電の可能可否判断段階の一実施例を図示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0042】
以下、本発明の好ましい実施例に対して添付された図面を参照して詳細に説明する。
【0043】
図1は本発明の一実施例による自家発電ビデの制御方法が適用可能な自家発電ビデの一実施例を図示した概略図であり、図2乃至図5は本発明による自家発電ビデの制御方法が適用可能な自家発電ビデの他の実施例を図示した概略図であり、図6は図1乃至図5に図示された流量調節弁の一実施例を図示した断面図である。また、図7は本発明の一実施例による自家発電ビデの制御方法を図示したフローチャートであり、図8は図7に図示された充電部の電圧チェック段階の一実施例を具体的に図示したフローチャートであり、図9は本発明の他の実施例による自家発電ビデの制御方法を図示したフローチャートであり、図10は図9に図示された自家発電の可能可否判断段階の一実施例を具体的に図示したフローチャートである。
【0044】
以下では、図1乃至図6を参照し、本発明による自家発電ビデの制御方法が適用可能な自家発電ビデ100について説明した後、図7乃至図10を参照して、本発明による自家発電ビデの制御方法(S100)について説明する。
【0045】
先ず、図1乃至図3を参照し、本発明による自家発電ビデの制御方法が適用可能な自家発電ビデ100に対して述べる。
【0046】
図1に図示されたように、本発明による制御方法が適用可能である自家発電ビデ100は、原水が流入される原水流入部110と、上記原水流入部110に流入された原水によって発電を行う発電機120と、上記発電機120で発生された電気を貯蔵する充電部130と、上記原水流入部110に流入された原水を人体に噴射するように構成されるノズル部150と、上記発電機120を通過した原水を上記ノズル部150に供給するように、上記発電機120と上記ノズル部150の間に備えられるノズル流路部140を含み、上記発電機120が駆動されるようにノズル流路部140の流路開閉を制御する制御部Cをさらに含むことができる。また、図2に図示されたように、本発明による制御方法が適用可能な自家発電ビデ100は、上記発電機120を通過した原水を便器洗浄のための貯水タンク230に供給するように、上記発電機120と貯水タンク230の間に備えられるタンク流路部190を含むこともできる。また、図3に図示されたように、本発明による制御方法が適用可能な自家発電ビデ100は、上記発電機120を通過した原水を便器のボウル240に供給するように、上記発電機120とボウル240の間に備えられる水流し流路部190’を含むこともできる。
【0047】
この際、図2に図示された自家発電ビデ100は、発電機120を通過した原水を貯水タンク230に供給するように設けられたタンク流路部190をさらに備えるという点でのみ、図1に図示された自家発電ビデ100と差があり、図3に図示された自家発電ビデ100は、発電機120を通過した原水を便器のボウル240に供給するように設けられた水流し流路部190’をさらに備えるという点でのみ、図1に図示された自家発電ビデ100と差があるため、図1乃至図3に図示された自家発電ビデ100をともに説明する。
【0048】
上記原水流入部110は、水道管またはこれと連結された配管のようにビデハウジング180の外部に設けられた原水供給部210から原水の供給を受け、水道管などとの連結のための連結ポートを備える。
【0049】
上記原水流入部110に流入された原水は、発電機120に流入されて発電が行われる。一例として、本発明に用いられる発電機120はインペラ(水車)を備え、発電機120の内部に原水が流れるとインペラが回転し、これを通じて発電を行うことができる。また、上記充電部130は、上記発電機120で発電された電気を貯蔵するように上記発電機120と電気的に連結され、充電部130に充電された電気は、ビデの使用、即ち、ノズル駆動部160や各種弁143、144、147の駆動や感知センサーSの動作などに用いられる。このように、流体の流れによって発電を行う発電機120及びこれを通じて生成された電気を充電する充電部130の構成は、多様な形態で公知されているため、具体的な説明を省略する。
【0050】
一方、発電機120を通過した原水は、ノズル流路部140を通じてノズル部150に供給される。この際、上記ノズル流路部140は、ノズル部150に原水を供給したり遮断するために、多様な弁143、144、147を設けることができ、その具体的な構成は図1乃至図3に図示された例に限定されない。
【0051】
また、上記ノズル部150は、人体の肛門及び/または女性の局部を洗浄するための噴射ノズル151のみからなることができるが、上記噴射ノズル151の外面(特に、噴射ノズルの上面)を洗浄するように上記噴射ノズル151の上面側に原水を噴射する洗浄ノズル152を含んで構成されることができる。
【0052】
この際、図1乃至図3に図示されたように、上記ノズル流路部140は、噴射ノズル151に原水を供給するための噴射ノズル流路146と、洗浄ノズル152に原水を供給するための洗浄ノズル流路148を備えることができる。上記噴射ノズル流路146には噴射ノズル流路146の開閉を行う第1開閉弁143が設けられ、第1開閉弁143を通過した原水の流量を調節するように流量調節弁144が設けられることもできる。また、上記洗浄ノズル流路148には洗浄ノズル流路148の開閉を行う第2開閉弁147が設けられることができる。
【0053】
この際、上記第1開閉弁143と上記第2開閉弁147は、電力消耗を最小化するために電気的信号によってオン/オフ(ON/OFF)されるラッチ弁で構成されることが好ましい。このようなラッチ弁の構成は多様な形態と構造で公知されているため、具体的な説明は省略する。
【0054】
また、上記流量調節弁144の場合にも、電気的信号によってオン/オフされることで、流量調節が可能なラッチ弁で構成されることができる。上記流量調節弁144は、図1乃至図3に図示されたように、原水が流入される一つの流入路と流量調節ができるように選択的に開放される複数個の出水路145a、145bを有する本体144aと、複数個の出水路145a、145bが合わさる合水排出路144bとを備えることができる。
【0055】
具体的に説明すると、図6に一例として図示されたように、上記流量調節弁144は、ノズル流路141と連結されて発電機120を通過した原水が流入される流入路310と、常に開放されて原水が排出できる第1流路145aと、電源印加によって開放される第2流路145bを含むラッチ弁で構成されることができる。
【0056】
上記流量調節弁144は、上部ハウジング327の内部に位置したソレノイドSLにコイルが巻かれており、ソレノイドSLの内側にはプランジャー322、鉄芯329が配置され、鉄芯329の上部に永久磁石Mが配置され、鉄芯329の下部にプランジャー322を出水口314方へ押し出せるようにバネ325が配置されている。
【0057】
下部ハウジング328には、ノズル流路141と連結されて発電機120を通過した原水が流入される流入路310と、空間部330を通過した原水が排出される第2流路145bとが形成されることができる。上記流入路310と第2流路145bの端部には、弾性を有するゴム材質のダイヤフラム320と、上記ダイヤフラム320に挟まれて流入口311と出水口314が形成されているプラスチック材質の支持体321とが備えられている。また、上記流入路310は流入口311を通じて空間部330と連通し、第2流路145bは出水口314を通じて空間部330と連通する。
【0058】
また、支持体321と上部ハウジング327の間の空間部330は第1流路145aと連結され、支持体321の上面にはストッパー332として機能するバネが取付けられている。上記ストッパー332はプランジャー322の半径より大きい半径を有し、支持体321がダイヤフラム320とともに上昇したとき、上部ハウジング327の下面と接触し、支持体321とダイヤフラム320の上昇位置を制限する。
【0059】
図6を参照すると、一実施例による流量調節弁144は、プランジャー322が下降して出水口314を塞ぐオフ(OFF)位置にあるときにも、空間部330を通じて流入路310と第1流路145aが連通するため、第1開閉弁143が開放(ON)されて流入路310に原水が流入されると、第1流路145aを通じて原水が排出されることができる。また、流量調節弁144がオン(ON)されると、プランジャー322が上昇して出水口314が開放されるため、流入口311を通じて流入される原水は出水口314を通じて第2流路145bにさらに流出される。従って、第1流路145aと第2流路145bから排出された原水は、図1及び図2の合水排出路144bを通じて排出された後、噴射ノズル151に供給される。従って、流量調節弁144がオン(ON)状態の場合はオフ(OFF)状態の場合と比較すると、第2流路145bに流れる流量ほど、さらに多い流量が流れることができるようになる。
【0060】
このように、第1開閉弁143としてのラッチ弁と、流量調節弁144としてのラッチ弁を用いると、噴射ノズル151で低水圧(低流量)噴射が必要な場合には第1開閉弁143のみを開放させ、高水圧(高流量)噴射が必要な場合には第1開閉弁143が開放された状態で流量調節弁144をさらに開放させる。従って、流量調節弁144を単にオン/オフさせることで、多段階で噴射水圧を具現することができるため、消費電力の節減を極大化することができるという効果が得られる。
【0061】
一方、上記ノズル流路部140は、弁の開閉量を調節して原水の流入量を調節したり、流路を構成する部品に異常が発生したり部品の交替が必要な場合などにおいて流路を強制的に遮断するための手動弁142が設けられることもでき、このような手動弁142は普段開放された状態に維持される。
【0062】
また、上記噴射ノズル151は、女性の局部を洗浄するためのビデ機能と人体の肛門を洗浄するための肛門洗浄機能とを行うために、夫々の機能を行うビデノズルと肛門洗浄ノズル、即ち、2つのノズルを備えることができる。しかし、上記噴射ノズル151は、一つのノズルのみからなることもできる。
【0063】
また、上記ノズル部150は上記噴射ノズル151を前後方向に移動させるノズル駆動部160を備えることができる。この際、上記ノズル駆動部160に直流モーターを用いることにより、ステッピングモーターを用いる場合に比べて電力消費の節減を果たすことができる。
【0064】
具体的に直流モーターの効率は75%〜80%水準であるが、ステッピングモーターは精密な位置制御のために複数の相を有する電流を用いなければならないため、電流使用効率は上述の直流モーターより20〜25%下落して、50〜60%水準である。従って、本発明の一実施例のように直流モーターを用いた場合は、ステッピングモーターを用いる場合に比べて消費電力の側面で優れた効果を有するため、自家発電ビデに適する。このような直流モーターとしては、ブラシ直流モーター(Brush DC Motor)またはブラシレス直流モーター(Brushless DC Motor、BLDC motor)を用いることができる。
【0065】
また、ノズル駆動部160の駆動による噴射ノズル151の移動は、直流モーターと連携された可変抵抗を用いて調節可能である。可変抵抗によって直流モーターの回転量を制御する技術は公知されているため、具体的な説明は省略する。
【0066】
一方、ノズル部150に一つの噴射ノズル151のみが備えられる場合、噴射ノズル151の移動距離が異なるようにノズル駆動部160の駆動を制御することで、一つの噴射ノズル151を通じて肛門洗浄機能とビデ機能の具現することができる。このように、一つの噴射ノズル151のみを備える場合には、二つの噴射ノズル151を備える場合に比べてノズル部150の構成が簡単であり、一つの噴射ノズル151のみを移動させるため、ノズル駆動部160の制御が容易であるという利点がある。即ち、二つの噴射ノズル151を備える場合には、一つのノズル駆動部(モーター)160で二つのうちの一つの噴射ノズル151のみを移動させるために、複雑なギア構造が必要であるが、一つの噴射ノズル151のみを用いる場合には、噴射ノズル151の駆動のための構造が簡単であり、これによってノズル駆動部160の制御が容易になる。また、上述のように、ノズル駆動部160として直流モーターを用いて噴射ノズル151の移動距離(即ち、直流モーターの回転量)を可変抵抗で制御する場合には、ステッピングモーターを用いる場合に比べて消費電力を節減させることができる。
【0067】
一方、図2に図示されたタンク流路部190は、上記発電機120を通過した原水を便器洗浄のための貯水タンク230に供給するように、発電機120の後端のノズル流路部140から分岐されて貯水タンク230と連結されるように構成される。一例として、上記タンク流路部190は、ノズル流路141から分岐されたタンク流路191と、貯水タンク230に連結できるように連結ポート192を備えることができる。このように、発電機120の後端にタンク流路部190を設けることにより、貯水タンク230に収容された水が便器のボウルに移動した後、貯水タンク230に水が再供給される過程で原水が発電機120を通過するようになり、これによって発電が行われる。
【0068】
また、図3に図示された水流し流路部190’は、上記発電機120を通過した原水を便器洗浄のための洗浄水が溜まっている便器のボウル240に供給するように、発電機120の後端のノズル流路部140から分岐されてボウル240と連結されるように構成される。一例として、上記水流し流路部190’は、ノズル流路141から分岐された水流し流路191’と、ボウル240に連結できるように連結ポート192’を備えることができる。このように、発電機120の後端に水流し流路部190’を設けることで、使用者が便器の使用前または使用後に水を流す場合、ボウル240に水が供給される過程で原水が発電機120を通過するようになり、これによって発電が行われる。
【0069】
このように、図1に図示された自家発電ビデ100は、原水をノズル部150を通じて排出しながら発電機120の発電を行うため、貯水タンク230のない便器にも設置できるという効果が得られる。特に、ビデの使用時に噴射ノズル151を通じて噴射される原水やノズル洗浄のために洗浄ノズル152を通じて排出される原水を用いて発電を行い、発電容量が十分でなかったり、充電部130の電圧が低い場合には、ノズル部150、例えば洗浄ノズル152を通じて多量の原水を十分な時間の間排出(例えば、分当り1リットル内外の原水を1〜2分間排出)することで、十分な容量の発電が可能となる。
【0070】
また、図2に図示された自家発電ビデ100は、ビデの使用時に噴射ノズル151を通じて噴射される原水やノズル洗浄のために洗浄ノズル152を通じて排出される原水を用いる発電だけでなく、貯水タンク230に供給される原水を用いる発電まで行うため、十分な容量の発電が可能となる。また、充電部130の電圧が低い場合には、ノズル部150、例えば洗浄ノズル152を通じて強制的に排出される多量の原水を通じて発電を行うため、様々な方法で発電が可能であり、足りない電気を補うことができるという効果が得られる。
【0071】
また、図3に図示された自家発電ビデ100は、ビデの使用時に噴射ノズル151を通じて噴射される原水やノズル洗浄のために洗浄ノズル152を通じて排出される原水を用いる発電だけでなく、ボウル240に供給される原水を用いる発電まで行うため、十分な容量の発電が可能になる。また、充電部130の電圧が低い場合には、ノズル部150、例えば洗浄ノズル152を通じて強制的に排出される多量の原水を通じて発電を行うため、様々な方法で発電が可能であり、足りない電気を補うことができるという効果が得られる。
【0072】
このように、本発明による制御方法が適用可能な自家発電ビデ100は、単に貯水タンク230または便器のボウル240に供給される原水を通じてのみ発電を行うのではなく、ビデの使用時にノズル部150に供給される原水を通じた発電と、発電が必要な場合に強制的にノズル部150に排出される原水を通じた発電まで行うため、発電容量が増加し、常に十分な充電部の電圧を維持することができるという効果がある。
【0073】
一方、上記制御部Cは、上記充電部130の電圧が予め設定された充電必要電圧より低い場合には、上記ノズル部150を通じて原水が排出されるように、上記ノズル流路部140に設けられた各種弁143、144、147の開閉を制御し、上記発電機120を駆動させることができる。このような充電必要電圧は、ビデの機能の使用時に必要な電力を考慮して、適切な値で設定されることができる。
【0074】
即ち、使用者が用便の後ビデ機能及び/または肛門洗浄機能を使用するために、十分な容量の電源が確保されない場合には、充電部130の充電が必要であり、このために上記制御部Cは充電部130に充電された充電部130の電圧が予め設定された充電必要電圧より高いか否かを判断し、上記充電部130の電圧が上記充電必要電圧より低い場合には、ノズル部150を通じて発電を行う。具体的に、上記制御部Cは、ノズル部150から便器のボウル(bowl)に原水が排出されるようにノズル流路部140の流路を開放させることで、発電機120で発電を行わせる。即ち、発電機120は流体がその内部に流れなければ発電が行われないため、本発明の場合、充電部130の電圧が十分でない場合に発電機120の発電のためにノズル流路部140を自動的に開放し、ノズル部150から便器のボウルに原水を流す。
【0075】
このようなノズル部150は、上述のように人体の肛門及び/または女性の局部を洗浄するための噴射ノズル151を含むことができ、上記制御部Cは、噴射ノズル151が人体の方へ伸張されない状態、即ち、ビデハウジング180の外部に露出されない状態で噴射が行われるように、ノズル駆動部160及びノズル流路部140に設けられた第1開閉弁143の開閉を制御することで、原水が人体に直接的に噴射されることを防止することができる。また、噴射ノズル151がビデハウジング180の外部に露出されない状態であるとしても、人体に原水が跳ねる現象またはビデハウジング180の内部に原水が侵透することを防止するために、噴射ノズル151の前端に別途のカバーを取付けることもできる。
【0076】
また、上記ノズル部150が噴射ノズル151だけでなく洗浄ノズル152も含む場合には、洗浄ノズル152での原水の噴射方向が下側方向であるため、洗浄ノズル152を通じて原水を排出し、これを通じて発電を行うことが好ましい。この際、上記制御部Cは、第2開閉弁147を開放させて洗浄ノズル流路148を通じて原水が流れるようにすることで、発電機120の発電が行われることができる。
【0077】
即ち、洗浄ノズル152を通じて原水を噴射する場合は、噴射ノズル151を通じて原水を排出する場合よりも使用者に水が跳ねる現象を最小化することができ、これにより使用者の不便を最小化しながら発電ができるという利点がある。また、洗浄ノズル152を通じて原水を排出する場合には、水が跳ねることが最小化されるため、原水排出流量を大きくすることが可能であり、付随的に噴射ノズル151の洗浄まで可能であるという利点がある。
【0078】
一方、上述と異なって、上記制御部Cは、予め設定された条件に該当すると、上記ノズル部150を通じて原水が排出されるように上記ノズル流路部140に設けられた各種弁143、144、147の開閉を制御し、上記発電機120を駆動させることもできる。例えば、上記制御部Cは、感知センサーSなどを通じて使用者がビデを使用した回数を感知し、発電機120の発電を行わせることもでき、使用者が長時間ビデを使用しないときに充電部130の放電が発生しないように一定期間が経過すると、発電機120の発電を行わせることもできる。
【0079】
一方、本発明による制御方法が適用可能な自家発電ビデ100は、使用者が便座に着座することを感知して着座信号を発生させる着座感知センサーや、使用者がビデに一定距離以内に近付くことを感知する接近感知センサーや、使用者がリモコンで伝送した動作信号を受信する受信部(未図示)のように、使用者がビデを使用しようとすることを感知する感知センサーSを備えることができる。
【0080】
この際、着座感知センサーとしては、静電容量センサーのように使用者の着座による電気的変化を測定するセンサーを用いることもでき、マイクロスイッチのように使用者が便座に着座したりスイッチを押したときにスイッチングがなされる接触式スイッチを用いることもできるなど、使用者の着座を感知することができれるものであれば、その種類や感知方式、設置位置は特に限定されない。
【0081】
また、接近感知センサーとしては、使用者がビデに一定距離以内に近付くことを感知するために赤外線センサーなど、公知にされた多様なセンサーを用いることもできる。
【0082】
このような感知センサーSを通じて使用者がビデを使用しようとすること(例えば、使用者の着座またはビデへの接近またはリモコン動作信号の受信など)が感知されると、制御部Cは上記充電部130から各種電装品、例えば各種弁143、144、147、ノズル駆動部160、ディスプレー(未図示)などに電源供給が行われる。これとは反対に、上記感知センサーSで使用者がビデの使用を終了すること(例えば、使用者の便座離脱、ビデからの離れ、リモコンの終了信号の受信など)が感知されると、予め設定された待機時間の後上記充電部130からの電源供給を遮断することで、使用者がビデを使用しないときの電力消費を最小化することができる。
【0083】
即ち、便座離脱など使用者がビデの使用を終了した後、一定時間が経過すると充電部130から各種電装品に電源が供給されることを遮断することで、電力消費を最小化することができるようになる。この際、使用者がビデの使用を終了した後に消耗される電力を最小化するために、充電部130から電装品への電源を完全に遮断することが好ましいが、後述するように、使用者の便座着席、ビデへの接近またはリモコン使用などのように、使用者がビデを使用しようとすることを感知センサーSを通じて感知できるように、感知センサーSへの電源供給は最小限に維持することが好ましい。
【0084】
一方、感知センサーSを通じて使用者が便座に着座したりビデに近付くなど、使用者がビデを使用しようとすることを感知すると、自動的にビデが使用可能な状態になることが好ましい。このために、使用者がビデを使用しようとすることを感知センサーSが感知すると、上記充電部130から各種電装品に電源供給が行われるように構成されることが好ましい。
【0085】
この際、上記感知センサーSは、使用者が便座に着座することにより押されて機械的にスイッチングがなされる接触式スイッチを含むことが好ましい。即ち、感知センサーSとして、使用者の加圧によってスイッチングがなされるマイクロスイッチなどの接触式センサーを用いると、使用者が便座から離脱した後充電部130からの電源を完全に遮断することができ、使用者がビデの使用のために再び着座すると、直ちにスイッチングがなされ、充電部130から各種電装品に電源供給が再開されることができるようになる。
【0086】
一方、発電機120での発電を極大化するために、貯水タンク230に供給される原水は圧力または流量損失の発生を最小化しなければならないが、原水供給部210の原水圧がそのままノズル流路部140の構成部品に加えられると、構成部品の故障や寿命短縮が発生する可能性がある。
【0087】
従って、タンク流路部190に供給される原水の圧力を高い状態で維持しながらノズル流路部140に供給される原水の圧力を相対的に減圧するために、上記タンク流路部190に備えられるタンク流路191の直径は、上記ノズル流路部140に備えられるノズル流路141の直径より大きいことが好ましい。
【0088】
この際、上記ノズル流路141の直径と上記タンク流路191の直径の比は1:1.2〜5であることが好ましい。若し、タンク流路191の直径がノズル流路141の直径の1.2倍より小さいと、ノズル流路141に流入される原水圧が高くなるため、ノズル流路部140に設けられた部品の損傷や寿命低下が発生する可能性がある。反対に、タンク流路191の直径がノズル流路141の直径の5倍を越えると、タンク流路191の直径に比べてノズル流路141の直径が小さすぎて、ビデ使用の過程で噴射ノズル151の噴射がうまく具現できず、ノズル部150を通じた発電過程で排出される原水の流量が少ないため、十分な発電が行われなくなる。
【0089】
上述のタンク流路部190で説明したような理由から、水流し流路部190’に供給される原水の圧力を高い状態で維持しながらノズル流路部140に供給される原水の圧力を相対的に減圧するために、上記水流し流路部190’に備えられる水流し流路191’の直径は上記ノズル流路部140に備えられるノズル流路141の直径より大きいことが好ましい。
【0090】
一方、本発明による制御方法が適用可能な自家発電ビデ100は、図1に図示されたように、発電機120、充電部130、ノズル部150及びノズル流路部140をビデハウジング180の内部に一体に設けることで、発電のための配管または構成部品が外部に露出されないため、美観が優れて、原水供給部210と原水流入部110のみを連結する作業だけで発電のための構成が完了するため、自家発電ビデの設置が極めて容易であるという効果が得られる。なお、図2に図示されたように、タンク流路部190を備える場合には、図1に図示された構成だけではなくタンク流路部190の構成までビデハウジング180の内部に設けることで、美観改善及び設置作業の容易性の効果を奏することができるようになる。また、図3に図示されたように、水流し流路部190’を備える場合には、図1に図示された構成だけではなく水流し流路部190’の構成までビデハウジング180の内部に設けることで、外観改善及び設置作業の容易性の効果を奏することができる。
【0091】
一方、高水圧の原水が発電機120に直接流入されるとインペラの急速な回転によって相当な騷音が発生するため、高水圧地域では自家発電による騷音を最小化させながら発電容量が確保できるように、そしてノズル流路部140に設けられた構成部品の損傷が発生することを防止するために、原水圧を適切に減圧する必要がある。このために、原水流入部110と発電機120の間に原水圧を一定の水準以下に減圧する減圧弁115を設けることが好ましい。
【0092】
次に、図4及び図5を参照して、他の実施例による自家発電ビデに対して説明する。
【0093】
図4及び図5に図示された自家発電ビデ100は図1乃至図3に図示された自家発電ビデと同様に、原水が流入される原水流入部110と、上記原水流入部110に流入された原水によって発電を行う発電機120と、上記発電機120で発生された電気を貯蔵する充電部130と、上記原水流入部110に流入された原水を人体に噴射するように構成されるノズル部150と、上記発電機120を通過した原水を上記ノズル部150に供給するように上記発電機120と上記ノズル部150の間に備えられるノズル流路部140とを含んで構成され、発電機120を通過した原水を便器洗浄のための貯水タンク230に供給するように、上記発電機120と貯水タンク230の間に備えられるタンク流路部190と、上記充電部130の電圧が充電必要電圧より低い場合に、上記ノズル部150を通じて原水が排出されるように上記ノズル流路部140の流路を開放し、上記発電機120が駆動されるようにする制御部Cをさらに含むことができる。また、別途図示しなかったが、図3に図示されたように、上記タンク流路部190に代り、発電機120を通過した原水を便器のボウル240に供給するように、上記発電機120とボウル240の間に備えられる水流し流路部190’と、上記充電部130の電圧が充電必要電圧より低い場合には上記ノズル部150を通じて原水が排出されるように、上記ノズル流路部140の流路を開放して上記発電機120を駆動させる制御部Cをさらに含むことができる。
【0094】
但し、図1乃至図3に図示された自家発電ビデと比較すると、図4及び図5に図示された自家発電ビデ100は、温水が流入される温水流入部170と、上記原水流入部から流入された原水と上記温水流入部170から流入された温水を混合するように、上記発電機120の後端に設けられた混合弁141aを備え、上記混合弁141aを通過した原水を上記ノズル部150に供給するという点で差がある。不必要な重複を避けるために同一乃至類似する部分に対する詳細な説明は省略し、温水流入部170及び混合弁141a、そしてこれに係わる構成に対してのみ説明する。
【0095】
図4及び図5に図示されたように、上記温水流入部170は、温水生成または供給が可能なボイラー配管などの温水供給部220と連結ポートで連結されて、温水をノズル流路部140に供給するように構成される。この際、温水流路171を発電機120の後端でノズル流路141と合流させることにより、上記温水流入部170に流入された温水によって発電機120のマグネットが損傷される現象を防止することができる。
【0096】
また、上記温水流路171を通過した温水は、原水流入部110から流入された原水と混合されるように混合弁141aに流入される。この際、上記混合弁141aは、噴射ノズル151を通じて噴射される水の温度を調節するために、温水と原水(冷水)の混合具合を手動または自動で調節できるように構成されることができる。
【0097】
このように、温水流入部170を備える場合には、噴射ノズル151を通じて噴射される水の温度を調節することができ、特に混合弁141aを発電機120の後端に設けることで、温水によって発電機120のマグネットが損傷される現象を防止し、発電機120の円滑な使用が可能であるという効果が得られる。
【0098】
一方、高水圧(例えば、5kgf以上の水圧)地域で自家発電を行う場合、発電容量を十分に大きくすることができるが、高水圧の原水が発電機120に直接流入されると、インペラの急速な回転によって相当な騷音が発生するという問題点がある。従って、高水圧地域で自家発電による騷音を最小化させながら発電容量を確保できるように、原水圧を適切に減圧する必要がある。このために、図4に図示されたように、原水流入部110と発電機120の間に原水圧を一定の水準(例えば、3〜4kgf)以下に減圧する減圧弁115を設けることが好ましい。
【0099】
一方、低水圧地域では原水圧による発電機120の騷音が大きくないため減圧弁を設けないことも可能であるが、原水圧の水圧変動(水撃現象)によりノズル流路部140に設けられた構成部品の損傷が発生する可能性があるため、図5に図示されたように、発電機120の後端のノズル流路部140に減圧弁115を設けることもできる。一方、図5に図示されたように、原水流入部110に流入された原水が逆流しないよう、原水流入部110にチェック弁111を設けることもできる。
【0100】
次に、図1乃至図5に図示された自家発電ビデ100の構成と図7及び図8のフローチャートを参照して、本発明の一実施例による自家発電ビデの制御方法(S100)に対して説明する。
【0101】
まず、本発明の一実施例による自家発電ビデの制御方法(S100)は、図1に図示されたように、発電機120、充電部130、ノズル部150及びノズル流路部140を含み、ノズル流路部140を流動する原水(以下、制御方法の説明において、図4及び図5に図示されたように原水と温水が混合した状態を含んで簡単に「原水」と表現する)を通じて発電機120の発電が行われる自家発電ビデ100、または図2、図4及び図5に図示されたように、発電機120、充電部130、ノズル部150、ノズル流路部140及びタンク流路部190を含み、タンク流路部190及びノズル流路部140を流動する原水を通じて発電機120の発電が行われる自家発電ビデ100、または図3に図示されたように、発電機120、充電部130、ノズル部150、ノズル流路部140及び水流し流路部190’を含み、水流し流路部190’及びノズル流路部140を流動する原水を通じて発電機120の発電が行われる自家発電ビデ100の制御方法に関するものである。
【0102】
図7に図示されたように、本発明の一実施例による自家発電ビデの制御方法(S100)は、使用者がビデを使用しようとすることを感知する使用感知段階(S110)と、充電部の電圧が充電必要電圧より低い場合には発電機120を通じて発電を行う電圧チェック段階(S130)を含み、上記電圧チェック段階(S130)の後に、使用者の機能選択によってノズル部150に原水を供給して噴射するビデ使用段階(S150)を含むことができる。
【0103】
上記使用感知段階(S110)は、感知センサーSを通じて使用者が便座(未図示)に着席したり、使用者がビデに近付くことを感知したり、使用者がビデを使用するためにリモコンで伝送した動作信号を受信するか否かを感知するようになる。このような感知センサーSは、静電容量センサーのように使用者の着座による電気的変化を測定するセンサーを用いることも、マイクロスイッチのように使用者が便座に着座したときに押されてスイッチングがなされる接触式スイッチを用いることもでき、使用者の接近を感知する赤外線センサーを用いることもでき、使用者がリモコンで伝送した動作信号を受信する受信部(未図示)を用いることができるなど、使用者がビデを使用しようとするか否かを感知することができるものであれば、その種類や感知方式、設置位置は特に限定されない。
【0104】
このように、感知センサーSを通じて使用者がビデを使用しようとするか否かが感知されると充電部130に充電された電圧をチェックして、充電部の電圧が十分でない場合、即ち、使用者が用便の後にビデ機能及び/または肛門洗浄機能を使用するために十分な容量の電源が確保できない場合には、充電部130の充電を行う電圧チェック段階(S130)を行うようになる。
【0105】
具体的に、上記電圧チェック段階(S130)は使用者がビデを使用しようとすること(便座着席、ビデへの接近またはリモコンの動作信号の受信など)が感知されると、上記充電部130に充電された現在の充電部の電圧が予め設定された充電必要電圧より低いか否かを判断し、充電部の電圧が充電必要電圧より低い場合には発電機120を通じて発電を行うことで、充電部130を充電する。
【0106】
このような電圧チェック段階(S130)は、図8に一例として図示されたように、充電部130に充電された充電部の電圧を測定する電圧測定段階(S131)と、充電部の電圧が予め設定された充電必要電圧より高いか否かを判断する充電可否判断段階(S132)と、上記充電部の電圧が上記充電必要電圧より低い場合には発電を行う発電段階(S133)とを含んで構成されることができる。
【0107】
この際、上記発電段階(S133)は、ノズル部150から便器のボウルに原水が排出されるように、ノズル流路部140の流路を開放させることで、発電を行う。即ち、発電機120は流体がその内部に流れなければ発電が行われないため、本発明の場合、充電部の電圧が十分でないと、発電機120の発電のためにノズル流路部140を自動的に開放し、ノズル部150から便器のボウルに原水を流す。
【0108】
このようなノズル部150は、人体の肛門及び/または女性の局部を洗浄するための噴射ノズル151を含むことができ、上記発電段階(S133)では噴射ノズル151が人体の方へ伸張されない状態で噴射が行われるため、原水が人体に直接的に噴射されることを防止することができる。
【0109】
上述とは異なって、上記ノズル部150が噴射ノズル151だけでなく洗浄ノズル152まで備える場合には、洗浄ノズル152で原水の噴射方向が下側方向であるため、洗浄ノズル152を通じて原水を排出し、これを通じて発電を行うことが好ましい。即ち、洗浄ノズル152を通じて原水を噴射する場合、噴射ノズル151を通じて原水を排出する場合より使用者に水が跳ねる現象を最小化することができ、これにより原水排出流量を大きくすることが可能であり、付随的に噴射ノズル151の洗浄まで可能であるという利点がある。
【0110】
このような発電段階(S133)は、充電部の電圧が充電必要電圧以上になるまで続いて行われる(S134)。
【0111】
しかし、充電部130の性能低下や故障などの場合には、長時間発電遂行段階(S133)を経ても充電部130に充電された電圧が充電必要電圧に到逹できない可能性がある。このような充電部130の異常を判断するために、発電遂行段階(S133)が基準時間以上経過するか否かを判断し(S136)、若し、基準時間の間充電部の電圧が充電必要電圧に到逹することができなかった場合には、充電部130の異常と判断して、これをディスプレーに表示した後(S137)、電圧チェック段階を終了する(S138)。
【0112】
一方、上記電圧チェック段階(S130)は、充電が行われている充電部の電圧が充電必要電圧以上の場合、直ちに発電段階(S133)を終了せず、予め設定された発電維持時間の間上記ノズル部150に原水をさらに排出させて、追加発電を行う追加発電段階(S135)を含むことができる。このように追加発電段階(S135)を行うことで、使用者がビデ機能または肛門洗浄機能を複数回使用しても、安定的なノズル部150の作動が可能となる。特に、追加発電を通じて充電部の電圧を充電必要電圧より一定水準高く設定することで、使用者が便座に着座する度に発電を行わないようにすることが可能であり、使用者が感じる不便を最小化することができる。このような発電維持時間は、原水圧や発電機性能によって変えることができるが、一例として使用者がビデを複数回使用した後で発電が行われることができる程度に設定されることができる。
【0113】
また、上記追加発電段階(S135)の場合にも上述の発電段階(S133)と同様に噴射ノズル151で原水を噴射することで、行われることができるが、洗浄ノズル152を備える場合には、水が跳ねる現象の最小化、原水排出流量の最大化、噴射ノズル151の洗浄などを考慮して、洗浄ノズル152に原水を排出させて発電が行われることがより好ましい。
【0114】
そして、図8に図示されたように、充電部130の電圧チェック段階(S130)が終了した後、使用者の機能選択があるまで待機段階(S145)を経るようになり、その後使用者の機能選択があると、ビデ使用段階(S150)が行われる。
【0115】
上記ビデ使用段階(S150)では、通常のビデと同様に使用者の選択によって人体の肛門を洗浄するための肛門洗浄機能を行う肛門洗浄遂行段階(S151〜S154)、及び/または、女性の局部を洗浄するためのビデ機能を行うビデ遂行段階(S151’、S152’、S153、S154)を含むことができる。
【0116】
即ち、使用者が肛門洗浄機能を選択すると(S151)、肛門洗浄機能を行うためのノズルが人体に対応する位置まで伸張され、原水の噴射がなされることで肛門洗浄機能が行われ(S152)、使用者が停止ボタン(停止キー)を押したり噴射時間が予め設定された時間を経過すると(S153)、原水の噴射が終了し、肛門洗浄機能を行うためのノズルがもとの位置に戻る(S154)。
【0117】
上記肛門洗浄遂行段階と類似するように、使用者がビデ機能を選択すると(S151’)、ビデ機能を行うためのノズルが人体に対応する位置まで伸張され、原水の噴射が行われることでビデ機能が行われ(S152’)、使用者が停止ボタン(停止キー)を押したり噴射時間が予め設定された時間を経過すると(S153)、原水の噴射が終了し、ビデ機能を行うためのノズルがもとの位置に戻る(S154)。
【0118】
このように、上記ビデ使用段階(S150)は、ビデ機能と肛門洗浄機能を行うために噴射ノズル151として夫々の機能を行うビデノズルと肛門洗浄ノズル、即ち2つのノズルを備えることができるが、噴射ノズル151の構成はこれに限定されず、一つの噴射ノズル151で肛門洗浄遂行段階(S151〜S154)とビデ遂行段階(S151’、S152’、S153、S154)を行うこともできる。即ち、ノズル部150が一つの噴射ノズル151のみを備え、これを前後方向に移動させるノズル駆動部160の駆動によって上記噴射ノズル151の移動距離を調節することで、肛門洗浄機能とビデ機能を全て行うように構成することもできる。
【0119】
このように、一つの噴射ノズル151のみを備える場合には、図1に図示された自家発電ビデ100で説明したように、二つの噴射ノズル151を備える場合に比べてノズル部150の構成が簡単であり、一つの噴射ノズル151のみを移動させるためノズル駆動部160の制御が容易であるという利点がある。
【0120】
一方、上記肛門洗浄機能遂行段階(S152)とビデ機能遂行段階(S152’)は、通常のビデと同様に噴射される流量または水圧を選択する流量選択段階をさらに含むことができる。この際、図1に図示された自家発電ビデ100で、図6を参照して説明したように、流量調節のための流量調節弁144として、常に開放されている第1流路145aと電源印加によって開放される第2流路145bを含むラッチ弁を用いる場合には、ラッチ弁の単純なON/OFFを通じて流量の調節ができるため、消費電力を大きく節減することができるという利点がある。
【0121】
一方、本発明の一側面による自家発電ビデの制御方法(S100)は、上記電圧チェック段階(S130)とビデ使用段階(S150)の間、または使用感知段階(S110)とビデ使用段階(S150)の間に洗浄ノズル152に原水を供給して噴射ノズル151を洗浄するノズル洗浄段階(S140)をさらに含むことができる。このようにノズル洗浄段階(S140)を行う場合には、使用者が噴射ノズル151を使用する前に、噴射ノズル151を洗浄することで、噴射ノズル151が汚染された状態で原水が噴射されることを防止することができ、このようなノズル洗浄過程で原水が排出されることで付加的に発電機120を通じた発電が可能であり、これによって充電部130の電圧を高めることができるようになる。
【0122】
これとは異なって、図7には具体的に図示しなかったが、本発明の一側面による自家発電ビデの制御方法(S100)は、上記電圧チェック段階(S130)で既に発電段階(S133)を行った場合には、ノズル洗浄段階(S140)を経ず、直ちに待機段階(S145)を行うように構成されることもできる。即ち、発電段階(S133)で洗浄ノズル152を通じた発電が行われた場合には、既に噴射ノズル151の洗浄がなされたため上記ノズル洗浄段階(S140)を行わないこともできる。
【0123】
同時に、上記ビデ使用段階(S150)の後にも、洗浄ノズル152に原水を供給して上記噴射ノズル151を洗浄するノズル洗浄段階(S160)を行うことができる。このように、ノズル洗浄段階(S160)を行う場合には、使用者の用便後に噴射ノズル151に残留する汚染物を洗浄することで、噴射ノズル151が汚染された状態で維持されることを防止することができ、このようなノズル洗浄過程で原水が排出されることで、付加的に発電機120を通じた発電が可能であり、これによって充電部130の電圧を高めることができる。
【0124】
また、本発明の一側面による自家発電ビデの制御方法(S100)は、感知センサーSを通じて、使用者が便座から離脱したりビデから離れる場合のように、使用者がビデの使用を終了することを感知する使用終了感知段階(S170)と、上記使用終了感知段階(S170)の後に予め設定された待機時間が経過すると上記充電部130からの電源供給を遮断する電源遮断段階(S180)をさらに含むことができる。
【0125】
具体的に図示しなかったが、待機段階(S145)中に使用者がビデ機能や肛門洗浄機能を使わず便座から離脱する場合にも、上記使用終了感知段階(S170)及び電源遮断段階(S180)が行われることができる。
【0126】
このように、使用者がビデの使用を終了した後(例えば、便座から離脱する場合など)、一定時間が経過すると充電部130から各種電装品、例えば各種弁143、144、147、ノズル駆動部160、ディスプレー(未図示)などに電源が供給されるのを遮断することで、電力消費を最小化することができる。
【0127】
この際、使用者がビデの使用を終了した後、消耗される電力を最小化するために、充電部130から電装品への電源を完全に遮断することが好ましい。但し、使用者の便座着席、ビデへの接近またはリモコン使用などのように使用者がビデを使用しようとすることを感知センサーSを通じて感知させるために、感知センサーS及び感知センサーSから信号を受けて各種電装品への電源を再供給する制御部Cの一部構成には、充電部130から最小限の電源供給が維持されるように構成することもできる。
【0128】
このように電源が遮断された場合、上述の使用感知段階(S110)で使用者がビデを使用しようとすることを感知すると、ビデを使用できるようにすると同時に、ビデの使用に必要な充電部の電圧を確認するために、上記充電部130から各種電装品と制御部Cに電源供給を再開する電源供給段階(S120)が行われる。
【0129】
この際、上記感知センサーSは、静電容量センサーや赤外線センサーなどを用いることもできるが、使用者が便座から離脱した後充電部130からの電源を完全に遮断して、その後使用者が再び使用するために、便座に着座したりスイッチを押すと自動でスイッチングがなされるように、マイクロスイッチなどの接触式センサーを用いることが好ましい。このように、マイクロスイッチを用いると、電源遮断段階(S180)で充電部130から各種電装品及び制御部Cへの電源供給を完全に遮断することができ、さらに使用者の着座などによってスイッチングがなされると自動で充電部130からの電源供給が再開されることができるため、ビデを使用しないときの電力消耗を無くすことができる。
【0130】
次に、図1乃至図5に図示された自家発電ビデ100の構成と図9及び図10のフローチャートを参照して、本発明の他の実施例による自家発電ビデの制御方法(S100)に対して説明する。
【0131】
図9に図示された自家発電ビデの制御方法(S100)は、図7に図示された自家発電ビデの制御方法(S100)と同様に、図1に図示されたように、発電機120、充電部130、ノズル部150及びノズル流路部140を含み、ノズル流路部140を流動する原水を通じて発電機120の発電が行われる自家発電ビデ100、または図2、図4及び図5に図示されたように、発電機120、充電部130、ノズル部150、ノズル流路部140及びタンク流路部190を含み、タンク流路部190及びノズル流路部140を流動する原水を通じて発電が行われる自家発電ビデ100、または図3に図示されたように、発電機120、充電部130、ノズル部150、ノズル流路部140及び水流し流路部190’を含み、水流し流路部190’及びノズル流路部140を流動する原水を通じて発電機120の発電が行われる自家発電ビデ100の制御方法に関するものである。
【0132】
具体的に、図9に図示された自家発電ビデの制御方法(S100)は、図7に図示された自家発電ビデの制御方法(S100)と同様に、使用者がビデを使用しようとすることを感知する使用感知段階(S110)と、使用者がビデを使用しようとすることが感知されると充電部130に充電された充電部の電圧が予め設定された充電必要電圧より低いか否かを判断し、充電部の電圧が充電必要電圧より低い場合には発電機120を通じて発電を行って充電部130を充電する電圧チェック段階(S130)と、使用者の機能選択によって上記ノズル部150に原水を供給して噴射するビデ使用段階(S150)を含み、さらに発電機120で発電する発電容量を予め設定された基準値と比較して、自家発電の可能可否を判断する自家発電の可能可否判断段階(S190)を含んで構成される。
【0133】
即ち、図9に図示された自家発電ビデの制御方法(S100)は、自家発電の可能可否判断段階(S190)をさらに含むという点を除き、図7に図示された自家発電ビデの制御方法(S100)と同一乃至類似であるため、不必要な重複を避けるために同一乃至類似する内容に対する説明は省略し、差異点に対してのみ説明する。
【0134】
上記自家発電の可能可否判断段階(S190)は、発電機120で発電される発電容量を基準値と比較して、自家発電が可能な場所(例えば、水圧が高い地域)に自家発電ビデ100が設けられたか否かまたは水圧の変動や充電部130の性能低下などによって自家発電が効率的になされていない状況であるか否かを判断する段階である。
【0135】
ビデ内部の流路に流れる流量を通じて発電を行う自家発電ビデ100の場合は、発電量が非常に小さいため、ビデでの電気使用量を最小化する必要があり、また発電機120を通じた発電容量がビデの使用によって使用した電気使用量より大きくなければならない。
【0136】
従って、発電容量が電気使用量と比べて十分か否かを判断するために、使用感知段階(S110)の後の段階で、自家発電の可能可否判断段階(S190)を行うことができる。
【0137】
このような自家発電の可能可否判断段階(S190)は、使用感知段階(S110)と電源遮断段階(S180)の間の何れの段階でも一つの過程として行われることができ、自家発電の可能可否判断段階(S190)が終了すると、もとの段階に戻り(S195)、その後の段階が行われる。
【0138】
上記自家発電の可能可否判断段階(S190)は、図10に図示されたように、発電機120に原水を流入させて発電を行う発電遂行段階(S191)と、発電機120の発電過程でインペラの回転によって発生する信号、即ち、発電機周波数を予め設定された基準周波数と比較する周波数比較段階(S192)と、発電機周波数が基準周波数より大きい場合には発電容量が十分であるため自家発電可能状態と判断し(S193)、そうでない場合には自家発電に問題があると判断して表示する段階(S194)を含むことができる。この際、上記基準周波数は、通常のビデ使用で予想される電気使用量、インペラの1回転当たりに発電される発電容量など様々な要因を考慮して設定されることができる。
【0139】
即ち、本発明の一実施例による自家発電の可能可否判断段階(S190)は、発電機120に原水を供給して発電機120を駆動させ、原水の圧力によるインペラの回転数により発生する発電機周波数を基準周波数と比較し、原水の圧力が自家発電をするのに可能な程度に十分な圧力であるか否かを判断する。
【0140】
この際、上記発電遂行段階(S191)は、発電機120に原水を流入させた後でノズル部150を通じて原水を排出させることにより発電を行うため、図9に図示された段階のうち発電機120に原水が供給される段階を用いることがより好ましい。例えば、上記発電遂行可能段階(S191)は図9の「B」で表示されたようにノズル洗浄段階(S140)を用いることもでき、図9に「D」で表示されたようにノズル洗浄段階(S160)を用いることもできる。しかし、上記発電遂行段階(S191)はこれに限定されず、図9に「A」で表示されたように電圧チェック段階(S130)の後に別途の段階として行われることもでき、図9に「C」で表示されたようにビデ使用段階(S150)の後に別途の段階として行われることもできる。
【0141】
一方、このような自家発電の可能可否判断段階(S190)は、原水圧が自家発電ビデの使用に適するか否かを判断するための段階であるため、使用感知段階(S110)の後、電源遮断段階(S180)の間に一回だけ行われても十分である。また、自家発電の可能可否判断段階(S190)は、ビデを用いる度に必ず行われる必要はなく、ビデの初期設置のとき、使用者の手動選択のとき、一定期間ごとに行われるなど、多様な形態で行われることができる。
【0142】
このように、本発明の一実施例による場合、自家発電の可能可否判断段階(S190)を行うことで発電容量がビデ使用に十分であるか否かを判断し、発電容量が不十分な場合はそれを表示することで、自家発電ビデ100の安定的な使用可否を確認することができるという効果がある。
【0143】
本発明は特定の実施例に関して図示及び説明したが、当業界で通常の知識を有する者であれば添付の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から外れない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができる。
【符号の説明】
【0144】
100:自家発電ビデ、 110:原水流入部、 115:減圧弁、 120:発電機、 130:充電部、 140:ノズル流路部、 141:ノズル流路、 141a:混合弁、 142: 手動弁、 143:第1開閉弁、 144:流量調節弁、 145a:第1流路、 145b:第2流路、 146:噴射ノズル流路、 147 第2開閉弁、 148:洗浄ノズル流路、 150:ノズル部、 151:噴射ノズル、 152:洗浄ノズル、 160:ノズル駆動部、 170:温水流入部、 180:ビデハウジング、 190:ンク流路部、 191:タンク連結流路、 192:連結ポート、 190’:水流し流路部、 191’:水流し流路、 192’:結ポート、 210:原水供給部、 220:温水供給部、 230:貯水タンク、 240:ボウル、 C:制御部、 S:感知センサー、 S100:自家発電ビデの制御方法

【特許請求の範囲】
【請求項1】
流入された原水によって発電を行う発電機と、上記発電機で発生された電気を貯蔵する充電部と、上記発電機を通過した原水を噴射するノズル部と、上記発電機と上記ノズル部の間に備えられるノズル流路部を含み、上記ノズル流路部を流動する原水を通じて発電を行う自家発電ビデの制御方法であって、
使用者がビデを使用しようとすることを感知する使用感知段階;及び
使用者がビデを使用しようとすることが感知されると、上記充電部に充電された充電部の電圧が予め設定された充電必要電圧より低いか否かを判断して、上記充電部の電圧が上記充電必要電圧より低い場合には上記発電機を通じて発電を行い、上記充電部を充電する電圧チェック段階;
を含む自家発電ビデの制御方法。
【請求項2】
流入された原水によって発電を行う発電機と、上記発電機で発生された電気を貯蔵する充電部と、上記発電機を通過した原水を噴射するノズル部と、上記発電機と上記ノズル部の間に備えられるノズル流路部と、上記発電機を通過した原水を便器洗浄のための貯水タンクに供給するように、上記発電機と貯水タンクの間に備えられるタンク流路部を含み、上記タンク流路部及び上記ノズル流路部を流動する原水を通じて発電を行う自家発電ビデの制御方法であって、
使用者がビデを使用しようとすることを感知する使用感知段階;及び
使用者がビデを使用しようとすることが感知されると、上記充電部に充電された充電部の電圧が予め設定された充電必要電圧より低いか否かを判断して、上記充電部の電圧が上記充電必要電圧より低い場合には上記発電機を通じて発電を行い、上記充電部を充電する電圧チェック段階;
を含む自家発電ビデの制御方法。
【請求項3】
流入された原水によって発電を行う発電機と、上記発電機で発生された電気を貯蔵する充電部と、上記発電機を通過した原水を噴射するノズル部と、上記発電機と上記ノズル部の間に備えられるノズル流路部と、上記発電機を通過した原水を便器のボウルに供給するように、上記発電機と上記ボウルの間に備えられる水流し流路部を含み、上記水流し流路部及び上記ノズル流路部を流動する原水を通じて発電を行う自家発電ビデの制御方法であって、
使用者がビデを使用しようとすることを感知する使用感知段階;及び
使用者がビデを使用しようとすることが感知されると、上記充電部に充電された充電部の電圧が予め設定された充電必要電圧より低いか否かを判断して、上記充電部の電圧が上記充電必要電圧より低い場合には上記発電機を通じて発電を行い、上記充電部を充電する電圧チェック段階;
を含む自家発電ビデの制御方法。
【請求項4】
上記使用感知段階は、使用者が便座に着座することを感知したり、使用者がビデの一定距離以内に近付くことを感知したり、使用者がリモコンを通じてビデに信号を印加することを感知することで、使用者がビデを使用しようとすることを感知することを特徴とする請求項1から3のうち何れか1項に記載の自家発電ビデの制御方法。
【請求項5】
上記電圧チェック段階は、
上記充電部に充電された充電部の電圧を測定する電圧測定段階と、
上記充電部の電圧が上記充電必要電圧より高いか否かを判断する充電可否判断段階と、
上記充電部の電圧が上記充電必要電圧より低い場合には上記ノズル部に原水が排出されるように、上記ノズル流路部の流路を開放させることで発電を行う発電段階を備えることを特徴とする請求項1から3のうち何れか1項に記載の自家発電ビデの制御方法。
【請求項6】
上記ノズル部は噴射ノズルと、上記噴射ノズルを洗浄する洗浄ノズルを含み、
上記発電段階は、上記洗浄ノズルを通じて原水を排出させることで発電を行うことを特徴とする請求項5に記載の自家発電ビデの制御方法。
【請求項7】
上記電圧チェックの段階は、上記発電段階の後に、
上記充電部の電圧が上記充電必要電圧以上であると、予め設定された発電維持時間の間上記ノズル部に原水をさらに排出させることで、上記充電部の電圧が上記充電必要電圧より高いようにする追加発電段階を備えることを特徴とする請求項5に記載の自家発電ビデの制御方法。
【請求項8】
上記ノズル部は、噴射ノズルと、上記噴射ノズルを洗浄する洗浄ノズルを含み、
上記追加発電段階は、上記洗浄ノズルに原水を排出させることで発電を行うことを特徴とする請求項7に記載の自家発電ビデの制御方法。
【請求項9】
上記電圧チェック段階の後に、
使用者の機能選択によって上記ノズル部に原水を供給して噴射するビデ使用段階;をさらに含むことを特徴とする請求項1から3のうち何れか一項に記載の自家発電ビデの制御方法。
【請求項10】
上記ノズル部は、一つの噴射ノズルと、上記噴射ノズルを前後方向に移動させるノズル駆動部を含み、
上記ビデ使用段階は、使用者の選択によって肛門洗浄機能を行う肛門洗浄遂行段階と、ビデ機能を行うビデ遂行段階を備えて、
上記肛門洗浄遂行段階と上記ビデ遂行段階は、上記ノズル駆動部の駆動により、上記噴射ノズルの移動距離を調節することで行われることを特徴とする請求項9に記載の自家発電ビデの制御方法。
【請求項11】
上記肛門洗浄遂行段階と上記ビデ遂行段階は、上記噴射ノズルに流入される原水の流量を選択する流量選択段階を備えることを特徴とする請求項10に記載の自家発電ビデの制御方法。
【請求項12】
上記ノズル部は、噴射ノズルと、上記噴射ノズルを洗浄する洗浄ノズルを含み、
上記使用感知段階と上記ビデ使用段階の間、または上記ビデ使用段階の後に、上記洗浄ノズルに原水を供給して上記噴射ノズルを洗浄するノズル洗浄段階;
をさらに含むことを特徴とする請求項9に記載の自家発電ビデの制御方法。
【請求項13】
使用者がビデの使用を終了することを感知する使用終了感知段階;及び
上記使用終了感知段階の後に予め設定された待機時間が経過すると、上記充電部からの電気供給を遮断する電源遮断段階;
をさらに含むことを特徴とする請求項1から3のうち何れか一項に記載の自家発電ビデの制御方法。
【請求項14】
上記使用感知段階は、使用者がビデを使用しようとすることを感知すると、上記充電部からの電源供給が行われるようにすることを特徴とする請求項13に記載の自家発電ビデの制御方法。
【請求項15】
上記使用感知段階は、使用者が便座に着座したときに押されてスイッチングがなされる接触式スイッチによって行われることを特徴とする請求項14に記載の自家発電ビデの制御方法。
【請求項16】
流入された原水によって発電を行う発電機と、上記発電機で発生された電気を貯蔵する充電部と、上記発電機を通過した原水を噴射するノズル部と、上記発電機と上記ノズル部の間に備えられるノズル流路部を含み、上記ノズル流路部を流動する原水を通じて発電を行う自家発電ビデの制御方法であって、
使用者がビデを使用しようとすることを感知する使用感知段階;
使用者がビデを使用しようとすることが感知されると、上記充電部に充電された充電部の電圧が予め設定された充電必要電圧より低いか否かを判断し、上記充電部の電圧が上記充電必要電圧より低い場合には上記発電機を通じて発電を行い、上記充電部を充電する電圧チェック段階;及び
上記発電機で発電される発電容量を予め設定された基準値と比較して、自家発電の可能可否を判断する自家発電の可能可否判断段階;
を含む自家発電ビデの制御方法。
【請求項17】
上記自家発電ビデは、
上記発電機を通過した原水を便器洗浄のための貯水タンクに供給するように、上記発電機と貯水タンクの間に備えられるタンク流路部を含み、上記タンク流路部及び上記ノズル流路部を流動する原水を通じて発電を行ったり、
上記発電機を通過した原水を便器のボウルに供給するように、上記発電機とボウルの間に備えられる水流し流路部を含み、上記水流し流路部及上記ノズル流路部を流動する原水を通じて発電を行うことを特徴とする請求項16に記載の自家発電ビデの制御方法。
【請求項18】
上記自家発電機の可能可否判断段階は、
上記発電機に原水を流入させて発電を行う発電遂行段階と、
上記発電機で発生する発電機周波数を予め設定された基準周波数と比較して、自家発電の可能可否を判断する周波数比較段階を含むことを特徴とする請求項16または17に記載の自家発電ビデの制御方法。
【請求項19】
上記発電機の周波数は、上記発電機に備えられるインペラの回転によって発生される信号であることを特徴とする請求項18に記載の自家発電ビデの制御方法。
【請求項20】
上記発電遂行段階は、上記ノズル部を通じて原水を排出することで行われることを特徴とする請求項18に記載の自家発電ビデの制御方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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