KR0126910Y1 - 중간온도선택이 가능한 냉,온수기의 제어회로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 사용자가 임의로 온도를 설정하면, 이에 따라 그 설정된 온도에 맞는 물이 유출되도록 하여 사용자가 중간 온도를 자유로히 선택하여 음용할 수 있도록 한 중간 온도 선택이 가능한 냉,온수기의 제어 회로에 관한 것으로서, 통상의 냉수통(1)과 온수통(2)이 설치되어 냉수 및 온수를 공급하는 냉,온수기에 있어서, 상기 온수통(2)의 수온을 감지하는 온수 온도 감지부(100)와, 상기 냉수통(1)의 수온을 감지하는 냉수 온도 감지부(200)와, 토출 희망 중간수 온도를 설정하는 온도 설정부(300)와, 상기 냉수통(1)과 온수통(2)의 유로 적소에 각각 연결 설치되어 상기 냉수통(1)과 온수통(2)의 물을 혼합하여 토출하는 혼합 유로의 단부에 설치되고 사용자의 조작에 기인하여 개폐되며 개폐 상태 신호를 출력하는 토출밸브(3)와, 상기 혼합 유로의 입구에 각각 설치되는 제1,2솔레노이드 밸브(SV1,SV2)와, 상기 토출밸브(3) 개방시 상기 온수 온도 감지부(100)와 냉수 온도 감지부(200)의 온도와 상기 온도 설정부(300)의 온도를 비교하여 상기 제1,2솔레노이드 밸브(SV1,SV2)의 개폐 시간을 산출하여 개폐 제어하는 마이컴(400)과, 상기 마이컴(400)의 개폐 제어에 대응하여 각각 상기 제1,2솔레노이드 밸브(SV1,SV2)의 구동을 제어하는 온,냉수통 밸브 구동부(500,600)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

중간 온도 선택이 가능한 냉,온수기의 제어 회로

제1도는 본 고안에 따른 냉,온수기의 개념적인 제어 구성도.

제2도는 제1도의 일실시예에 대한 상세 회로도.

제3도는 본 고안에 따른 제어 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 온수 온도 감지부 200 : 냉수 온도 감지부

300 : 온도 설정부 400 : 마이컴

500 : 온수통 밸브 구동부 600 : 냉수통 밸브 구동부

700 : 온도 표시부

본 고안은 냉수 및 온수를 공급하는 냉,온수기에 관한 것으로, 더 자세하게는 사용자가 임의로 온도를 설정하면 이에따라 그 설정된 온도에 맞는 물이 유출되도록 할 뿐만 아니라, 특히 냉수통과 온수통의 중간 온도를 자유로히 선택하여 음용할 수 있도록 하는 중간 온도 선택이 가능한 냉,온수기의 제어 회로에 관한 것이다.

근래 들어, 냉,온수기는 정수된 물을 온수물 또는 냉수물로 온도 제어하여 사용자가 선택한 온수물 또는 냉수물을 토출하여 음용할 수 있도록 하는 제품으로써, 그 이용은 폭넓게 늘어나고 있는 추세이다. 이러한 냉,온수기의 구성을 개략적으로 살펴보면, 먼저 상부로 소정량의 물이 공급되는 물통과; 상기 물통의 물을 히터 등의 발열 수단으로 가열하여 소정 이상의 온도로 가열된 물이 보관되는 온수통과; 상기 물통의 물을 콤프레샤를 이용하여 소정 이하의 온도로 냉각된 물이 보관되는 냉수통과; 상기 냉수통 및 온수통의 물이 외부로 유출되도록 하는 밸브 수단으로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 냉,온수기는 물통에서 공급되는 물이 콤프레샤를 통해서 냉각되고 냉각된 물은 냉수통에서 개폐 수단을 통해 밸브로 내보내는 반면에, 발열 수단을 통해 가열된 물은 온수통에서 보관되다가 개폐 수단을 통해 밸브로 내보내어 각각 사용자가 선택에 따라 냉수와 온수를 음용 가능하게 한다. 여기서, 통상적으로 냉수통의 온도는 4∼7℃이며, 온수통의 온도는 75∼85℃이다.

그런데, 이에서 살펴본 바와 같이, 각각의 기준으로 정해진 온도인 4∼7℃와 75∼85℃는 사용자가 선택하여 음용할 수 있지만, 그 중간 온도나 사용자가 원하는 소정치의 온도에 해당하는 물은 공급받을 수 없는 것을 확인할 수 있다. 그와 같은 이유로 해서, 사용자가 원하는 온도에 맞는 물을 음용하기 위해서는 직접 각각의 온도에 맞게끔 냉,온수기에서 물을 공급받아 혼합해야만 하는 번거로운 작업이 필요하였다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 번거로운 작업을 피하기 위해 창출한 것으로서, 그 목적으로는, 소정치의 온도를 사용자가 임의로 설정하면, 이에 따라 그 설정된 온도에 맞는 물이 유출되도록 할 뿐만 아니라, 특히 냉수통과 온수통의 중간 온도를 자유로히 선택하여 음용할 수 있도록 하는 중간 온도 선택이 가능한 냉,온수기의 제어 회로를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 통상의 냉수통과 온수통이 설치되어 냉수 및 온수를 공급하는 냉,온수기에 있어서, 상기 온수통의 수온을 감지하는 온수 온도 감지부와, 상기 냉수통의 수온을 감지하는 냉수 온도 감지부와, 토출 희망 중간수 온도를 설정하는 온도 설정부와, 상기 냉수통과 온수통의 유로 적소에 각각 연결 설치되어 상기 냉수통과 온수통의 물을 혼합하여 토출하는 혼합 유로의 단부에 설치되고 사용자의 조작에 기인하여 개폐되며 개폐 상태 신호를 출력하는 토출밸브와, 상기 혼합 유로의 입구에 각각 설치되는 제1,2솔레노이드 밸브와, 상기 토출밸브 개방시 상기 온수 온도 감지부와 냉수 온도 감지부의 온도와 상기 온도 설정부의 온도를 비교하여 상기 제1,2솔레노이드 밸브의 개폐 시간을 산출하여 개폐 제어하는 마이컴과, 상기 마이컴의 개폐 제어에 대응하여 각각 상기 제1,2솔레노이드 밸브의 구동을 제어하는 온,냉수통 밸브 구동부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안에 따른 냉,온수기의 개념적인 제어 구성도, 제2도는 제1도의 일실시예에 대한 상세 회로도, 제3도는 본 고안에 따른 제어 흐름도이다.

본 고안은 온수통(2)과 냉수통(1)의 온수 및 냉수가 공급되는 유로관(a)의 적소에 각 마이컴(400)의 전기적 신호에 구동되는 솔레노이드 밸브(SV1,SV2)가 설치되고, 각 솔레노이드 밸브(SV1,SV2)의 출구쪽 유로의 단부에 설치되며, 사용자의 조작에 기인하여 개폐되어 냉수통(1)과 온수통(2)의 물을 혼합하여 토출하고, 개폐시 그 상태를 나타내는 개폐 상태 신호를 마이컴(400)으로 출력하는 토출밸브(3)를 포함하여 구성된다.

이를 좀더 구체적으로 부연하면, 제1도에 있어서, 온수통(2)의 수온을 감지하는 온수 온도 감지부(100)와, 냉수통(1)의 수온을 감지하는 냉수 온도 감지부(200)와, 토출 희망 중간수 온도를 설정하는 온도 설정부(300)와, 냉수통(1)와 온수통(2)의 유로 적소에 각각 연결 설치되어 냉수통(1)과 온수통(2)의 물을 혼합하여 토출하는 혼합 유로의 단부에 설치되고 사용자의 조작에 기인하여 개폐되며 개폐 상태 신호를 마이컴(400)으로 출력하는 상술한 토출밸브(3)와, 혼합 유로의 입구에 각각 설치되며, 선택적으로 제어되어 온수통(2)과 냉수통(1)의 물을 각각 유출시키는 상술한 솔레노이드 밸브(SV1,SV2)와, 토출밸브(3) 개방시 온수 온도 감지부(100)와 냉수 온도 감지부(200)의 온도와 온도 설정부(300)의 온도를 비교하여 각각의 솔레노이드 밸브(SV1,SV2)의 개폐 시간을 산출하여 개폐 제어하는 상술한 마이컴(400)과, 마이컴(400)의 개폐 제어에 대응하여 각각의 솔레노이드 밸브(SV1,SV2)의 구동을 제어하는 온,냉수통 밸브 구동부(500,600)와, 마이컴(400)의 제어에 의해 설정된 중간수 온도를 디스플레이하는 온도 표시부(700)로 구성된다.

제2도는 제1도의 일실시예에 대한 상세 회로도로서, 상기 온수 온도 감지부(100)는 온수통(2)의 온도를 감지하여 주는 온도 감지 소자(TH1)와 저항(R1)으로 분압된 전압(Vcc)이 저항(R2)을 통해 마이컴(400)의 입력단(P1)으로 입력되도록 구성되고, 냉수 온도 감지부(200)는 냉수통(1)의 온도를 감지하여 주는 온도 감지 소자(TH2)와 저항(R3)으로 분압된 전압(Vcc)이 저항(R4)을 통해 마이컴(400)의 입력단(P2)으로 입력되도록 구성된다.

온도 설정부(300)는 일단이 접지된 스위치 인코더의 키입력으로 온도를 조절하도록 풀업 저항(R5) 및 저항(R6)을 통해 마이컴(400)의 입력단(P3)으로 입력되도록 구성된다.

온도 표시부(700)는 마이컴(400)의 출력단(P6)이 저항(R7)을 통해 트랜지스터(Q1)의 베이스에 연결되고, 그 컬렉터와 에미터는 각각 전압(Vcc)과 접지단과 접속된 디스플레이부(D)에 연결되어 구성된다.

온수통 밸브 구동부(500)는 마이컴(400)의 출력단(P4)이 인버터(I1)를 통해 릴레이(RY1)의 코일부에 연결되고, 그 스위치부가 전원(AC)을 단속하여 솔레노이드 밸브(SV1)가 구동되도록 구성된다.

냉수통 밸브 구동부(600)는 마이컴(400)의 출력단(P5)이 인버터(I2)을 통해 릴레이(RY2)의 코일부에 연결되고, 그 스위치가 전원(AC)을 단속하여 솔레노이드 밸브(SV2)가 구동되도록 구성된다.

다음에, 상술한 구성을 갖는 본 고안의 동작 과정을 첨부한 제3도의 제어 흐름도를 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 회로에 전원이 인가된 후 사용자가 중간수의 온도를 선택하기 위하여 온도 설정부(300)를 통해 직접 소정의 온도로 설정하는데, 즉 온도 설정부(300)의 스위치 인코더를 이용하여 설정 온도를 키입력하면 풀업 저항(R5) 및 저항(R6)을 통해 마이컴(400)의 입력단(P3)으로 입력된다.

이때, 마이컴(400)은 온도 설정부(300)로부터 중간 온도가 입력되면, 도시 생략된 메모리에 저장하게 된다.

여기서, 미리 각 냉수통(1)과 온수통(2)의 중간 온도 등을 미리 소정치로 설정하는 것도 무방하나, 본 고안에서는 사용자가 임의대로 온도를 설정 가능토록 하였으며, 냉수와 온수의 중간 온도 범위에서 소정 단계(예를 들면, 저온, 중온, 고온)로 나누어 설정하는 것도 가능하다.

이러한 중간수 온도가 설정되고 나면, 마이컴(400)은 출력단(P6)에 구비된 온도 표시부(700)를 구동하여 사용자가 육안으로써 확인할 수 있는 온도를 디스플레이하게 되는데, 그 제어 동작은 저항(R7)을 통해 하이레벨이 출력되면 트랜지스터(Q1)가 도통됨에 따라 전압(Vcc)이 디스플레이(D)로 인가됨으로써, 소정치의 온도가 표시된다.

이때, 디스플레이(D)는 하나의 셀 형태를 도시하였으나 도시 생략된 다수개의 셀 조합으로 설정된 중간수 온도를 숫자로 또는 저온, 중온, 고온 등의 단계로 표시하게 된다.

다음에, 상술한 바와 같이 도시 생략된 중간수 온도 설정 루틴을 통하여 사용자가 원하는 중간수 온도가 설정되면, 먼저 마이컴(400)은 온수 온도 감지부(100)와 냉수 온도 감지부(200)를 통하여 온수통(2)과 냉수통(1)의 실온을 체크하게 된다(S10).

부연 설명하면, 온수 온도 감지부(100)와 냉수 온도 감지부(200)는 각각 온수 온도 감지 소자(TH1), 냉수 온도 감지 소자(TH2)를 통해서 냉수통(1)과 온수통(2)의 실온을 감지하게 되며, 감지된 온도에 비례하여 온수 온도 감지 소자(TH1)와 냉수 온도 감지 소자(TH2)의 자체 저항값이 가변되고, 이 가변된 저항값은 각각 저항(R1)(R3)과의 분배 전압에 변화를 가져오고 이 변화된 전압은 각각 저항(R2)(R4)을 통해 마이컴(400)의 입력단(P1)(P2)으로 각각 입력된다. 이때 입력되는 전압을 통해서 마이컴(400)은 온수통(2)와 냉수통(1)내의 물의 온도를 체크하게 되는 것이다.

그러면, 상기 단계(S10)에서 획득된 온도, 즉 온수 온도 감지부(100)와 냉수 온도 감지부(200)에서 검출된 온도와 온도 설정부(400)에 의해 설정된 중간수 온도를 이용하여 각각의 솔레노이드 밸브(SV1)(SV2)의 개방 시간(A,B)을 각각 산출하게 된다(S11).

이때, 밸브 개방 시간은 실험적인 측정에 의거하여 산출이 가능하다.

통상적으로 사용자가 종이 컵의 적정 수위까지 물을 받는 시간을 예를 들어, 20초 정도라고 한다면 20초를 기준 단위 시간으로 하여 이 기준 단위 시간내에서 산출된 비율에 따라 온수를 유출하는 솔레노이드 밸브(SV1)의 개방 시간(A)과 냉수를 유출하는 솔레노이드 밸브(SV2)의 개방 시간(B)을 각각 설정하게 된다.

예를 들면, 냉수와 온수의 중간 온도가 설정된 중간수 온도이면 A는 20초, B는 20초로 설정하고, 설정된 중간수 온도가 냉수와 온수의 중간 온도보다 높으면 A는 20초, B는 10초 정도(20초 미만에서 가변 가능)로 설정하고, 설정된 중간수 온도가 냉수와 온수의 중간 온도보다 낮으면 B는 20초, A는 10초 정도(20초 미만에서 가변 가능)로 설정하게 된다.

이때, 산출된 비율에 따라 온수와 냉수가 혼합되어 완전하게 토출되지 않은 상태에서 사용자가 토출밸브(3)를 닫을 경우에는 설정한 밸브 개방 시간(A,B)이 무의미하게 되어, 결국 원하는 온도의 물을 얻지 못하게 되기 때문에, 이를 대비하여 상술한 기준 단위 시간을 더 짧게 설정하여 밸브 개방 시간(A,B)을 설정한다.

다음에, 이와 같이 산출 설정한 밸브 개방 시간(A,B)을 세트한 상태에서 이후 중간수를 배출시키는 토출밸브(3)가 온되는지를 판단하게 된다(S12).

이때, 마이컴(400)은 각각의 솔레노이드 밸브(SV1)(SV2)를 동시에 개방하는 단계로 진행하는데(S13), 그 제어 동작은 마이컴(400)의 출력단(P4)(P5)에 연결된 온수통 밸브 구동부(500)와 냉수통 밸브 구동부(600)에 하이레벨을 인가하면 각각의 인버터(I1)(I2)를 통해 반전된 신호에 의해 각 릴레이(RY1)(RY2)가 도통되어 결국 전원(AC)의 인가로 각 솔레노이드 밸브(SV1)(SV2)가 개방 구동되며, 개방과 동시에 마이컴(400)은 개방 시간을 카운트 시작한다.

다음에, 설정된 밸브 개방시간 A와 B를 비교하게 되는데(S14), 여기서 A가 B보다 크면 B시간이 경과되었는지를 판단하여(S15) B시간이 경과되면 냉수를 유출하던 솔레노이드 밸브(SV2)를 닫고(S16), 다음에 A시간이 경과되었는지를 판단하여(S17) A시간이 경과되면 온수를 유출하던 솔레노이드 밸브(SV1)를 닫고(S18), 상술한 단계(S12)로 귀환 진행한다.

한편, 상술한 단계(S14)에서 B가 A보다 크면 A시간이 경과되었는지를 판단하여(S19) A시간이 경과되면 온수를 유출하던 솔레노이드 밸브(SV2)를 닫고(S20), 다음에 B시간이 경과되었는지를 판단하여(S21) B시간이 경과되면 냉수를 유출하던 솔레노이드 밸브(SV2)를 닫고(S22), 상술한 단계(S12)로 귀환 진행한다.

다른 한편, 상술한 단계(S14)에서 A와 B가 같으면 A시간이 경과되었는지를 판단하여(S23) A시간이 경과되면 온수를 유출하던 솔레노이드 밸브(SV1)와 냉수를 유출하던 솔레노이드 밸브(SV2)를 모두 닫고(S24), 상술한 단계(S12)로 귀환 진행한다.

이때, 솔레노이드 밸브(SV1)(SV2)의 닫는 제어 동작은 마이컴(400)이 출력단(P4)(P5)에 로우 레벨 신호를 출력하면, 이 로우 레벨 신호는 인버터(I1)(I2)를 통해 반전된 신호로 각 릴레이(RY1)(RY2)를 비도통시켜, 결국 전원(AC)의 차단으로 솔레노이드 밸브(SV1)(SV2)가 구동 정지하여 닫히게 되는 것이다.

한편, 상술한 단계(S12)에서 사용자에 의해 토출밸브(3)가 오프되면 리턴되어서 결국, 상술한 단계(S10)에 의해 냉온수의 온도를 다시 체크하고 밸브 개방시간(A,B)을 재설정하게 된다.

그리하여, 토출밸브(3)에 의해 공급된 물은 사용자가 임의로 설정한 온도가 되며, 사용자는 임의로 선택한 중간 온도의 물을 자유로이 음용할 수 있게 된다.

이와 같이 본 고안은 냉수 및 온수밖에 추출할 수 없었던 단점을 개선한 것으로서, 소정치의 온도를 사용자가 임의로 설정하면 이에 따라 그 설정된 온도에 맞는 물이 유출되도록 하여 사용자가 냉수와 온수의 중간 온도의 물을 자유로이 선택하여 음용할 수 있는 유용한 고안이다.

이상의 설명은 본 고안의 일실시예에 불과하며, 본 고안의 그 구성 요지 범위내에서 얼마든지 변경 및 개조가 가능하다.

Claims (1)

1. 통상의 냉수통(1)과 온수통(2)이 설치되어 냉수 및 온수를 공급하는 냉,온수기에 있어서, 상기 온수통(2)의 수온을 감지하는 온수 온도 감지부(100)와, 상기 냉수통(1)의 수온을 감지하는 냉수 온도 감지부(200)와, 토출 희망 중간수 온도를 설정하는 온도 설정부(300)와, 상기 냉수통(1)과 온수통(2)의 유로(a) 적소에 각각 연결 설치되어 상기 냉수통(1)과 온수통(2)의 물을 혼합하여 토출하는 혼합 유로의 단부에 설치되고 사용자의 조작에 기인하여 개폐되며 개폐 상태 신호를 출력하는 토출밸브(3)와, 상기 혼합 유로의 입구에 각각 설치되는 제1,2솔레노이드 밸브(SV1,SV2)와, 상기 설정된 중간수 온도를 표시 제어하고 상기 토출밸브(3) 개방시 상기 온수 온도 감지부(100)와 냉수 온도 감지부(200)의 온도와 상기 설정된 온도를 비교하여 상기 제1,2솔레노이드 밸브(SV1,SV2)의 개폐 시간을 산출하여 개폐 제어하는 마이컴(400)과, 상기 마이컴(400)의 개폐 제어에 대응하여 각각 상기 제1,2솔레노이드 밸브(SV1,SV2)의 구동을 제어하는 온,냉수통 밸브 구동부(500,600)와, 상기 마이컴(400)의 표시 제어에 의해 상기 설정된 중간수 온도를 표시하는 온도 표시부(700)를 포함하는 것을 특징으로 하는 중간 온도 선택이 가능한 냉,온수기의 제어 회로.