KR100488809B1 - 절전 기능을 구비한 냉온정수 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 절전 기능을 구비한 냉온정수 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 절전 기능을 구비한 냉온정수 시스템은, 주위환경의 조도를 감지하는 조도감지센서; 상기 조도감지센서로부터 조도감지 신호를 수신하여 기설정된 기준조도와 비교하는 제 1비교부; 냉수시스템과 온수시스템으로부터 정수의 온도를 감지하는 온도감지센서; 상기 온도감지센서로부터 온도감지 신호를 수신하여 기설정된 기준냉수제어온도 및 기준온수제어온도와 비교하되, 주간 기준냉수제어온도와 야간 기준냉수제어온도의 오프 온도는 동일하게 유지시키고 온 온도는 각각 달리 설정하며, 주간 기준온수제어온도와 야간 기준온수제어온도는 온/오프 온도를 각각 달리 설정하는 제 2비교부; 및 상기 제 1비교부 및 제 2비교부로부터 인가된 신호를 각각 수신하여 주간 또는 야간모드로 전환되게 하며, 수동으로 주간모드 또는 야간모드로 전환시킬 수 있는 수동제어판을 일측에 구비하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 절전 기능을 구비한 냉온정수 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부환경의 조도를 감지하여 설정된 냉온수 제어온도에 의해 정수시스템의 가동 회수를 야간시에는 설정된 냉온수 제어온도에 따라 현저히 감소시키도록 하는 절전 기능을 구비한 냉온정수 시스템에 관한 것이다.
근래에는 산업화 및 공해물질로 인한 수질오염이 심각해짐에 따라 수돗물에 대한 불신이 높아지면서 수돗물을 정수기로 정화하여 식수로 사용하거나, 시중에서 판매되는 생수를 식수로 많이 사용하고 있다.
일반적으로 사용되는 정수기는 수돗물을 여러 개의 필터를 통과시켜 침전, 여과, 살균 등의 과정을 거쳐 수돗물에 함유된 중금속 및 기타 유해물질을 제거할 수 있도록 이루어지며, 정화된 물을 소정온도로 냉각하거나 가열하여 냉수 및 온수를 선택적으로 음용할 수 있도록 되어 있다.
이와 같은 정수기는 정수방식에 따라 자연여과식, 직결여과식, 이온교환수지식 및 역삼투압식 정수기 등으로 대별될 수 있으며, 이러한 정수기는 일반가정용 및 업소용뿐만 아니라 최첨단 과학산업이나 초정밀전자부품의 세척용 또는 의료용으로도 널리 사용되고 있다.
이들 중에서 일반가정이나 업소에서 사용되는 통상적인 정수기는, 본체 내부에 급수관을 통하여 공급되는 원수 중에 포함된 이물질을 제거하여 정화시키는 복수개의 필터와, 상기 복수개의 필터를 순차적으로 통과하면서 정화된 정수를 저장하는 정수저장탱크와, 상기 정수저장탱크의 정수를 각각 공급받아 가열 및 냉각시키는 온수탱크 및 냉수탱크를 갖는다.
그리고, 상기 온수탱크에는 그 내부에 저장된 정수를 가열시키는 가열장치가 설치되고, 상기 냉수탱크의 외측에는 냉수탱크에 저장된 정수를 냉각시키는 냉각장치가 설치되며, 상기 본체의 전면부 외측에는 온수탱크와 냉수탱크의 온수 및 냉수가 각각 배출되는 배출 콕이 제공된다.
이와 같은 정수기는 급수관을 통하여 급수되는 원수가 복수개의 필터를 통과하면서 침전, 여과, 살균 등의 과정을 거쳐 원수에 함유된 중금속 및 기타 유해물질이 제거되어 정화된 후, 정수저장탱크로 저장되고, 이 정수저장탱크의 물은 온수탱크 및 냉수탱크로 각각 공급되어 가열장치와 냉각장치를 통하여 소정의 온도로 가열 및 냉각된다.
정수기의 물을 마시려면 배출 콕을 조작하여 냉수 또는 온수를 컵이나 용기에 적당량을 배출시켜 마시면 된다.
정수기의 물이 외부로 배출되면 배출된 량만큼 정수저장탱크의 물이 온수탱크 또는 냉수탱크로 유입되고, 정수저장탱크에는 배출된 양만큼의 물이 상기와 같은 정화과정을 거쳐 다시 채워진다.
하지만, 종래에는 가열 및 냉각 방식에 있어서, 냉난방부하가 크므로 전력소모가 많아 소비자의 비용부담을 증대시키고, 특히 하절기에는 전력소모량 증대로 인한 전력수급에 악영향을 미치는 문제점이 있었다.
또한, 소비자가 정수기를 사용하지 않는 야간에도 냉온수의 온도가 적정온도 이하이면, 가열 및 냉각을 수시로 실시하므로, 불필요한 전력을 낭비하게 되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 고려한 공개실용신안공보 제 2000-17453호(2000.9.25.공개, 이하 '종래기술'이라 함)는 도 1에 도시된 바와 같이, 주위의 조도를 감지하는 광전도 셀(1)과; 상기 광전도 셀에 의한 조도감지신호를 설정치와 비교하여 냉수시스템(3) 및 온수공급시스템(4)으로 제어신호를 출력하여 냉수시스템 및 온수공급시스템을 제어하는 컨트롤러(2)와, 조도를 설정하기 위하여 상기 컨트롤러와 광전도 셀과의 사이에 설치되는 조도설정장치(6)와, 상기 컨트롤러와 연결되어 수동으로 온, 오프되므로써 컨트롤러의 제어신호출력을 선택적으로 차단하는 절전기능설정스위치(5)와, 그리고, 상기 광전도 셀에 의하여 감지되는 조도에 관계없이 일정시간동안 냉수시스템 및 온수공급시스템을 제어하도록 컨트롤러에 내장되는 타이머(7)로 이루어진 정수기용 절전장치가 개시되어 있다.
종래 기술에서는 야간시 냉각시스템 및 온수시스템의 전원을 오프시키게 된다. 하지만, 만일 사용자가 야간에 냉수나 온수를 섭취하거나 타 용도로 필요할 시 신속하게 냉수 및 온수를 얻을 수 없기 때문에 아주 불편하고, 무덥거나 습도가 많은 날씨일 경우, 정수기 내에서 전원이 오프된 상태이기 때문에 정수가 상할 우려가 있어서 본래의 정수기 역할을 다 하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 냉온수의 제어온도를 주간,야간일 때 각각 달리 설정하도록 하고, 야간시에는 외부환경의 조도를 감지하여 냉온수 제어온도에 의해 정수시스템의 가동 회수를 감소시켜 절전하도록 하는 절전 기능을 구비한 냉온정수 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 주위환경의 조도를 감지하는 조도감지센서; 상기 조도감지센서로부터 조도감지 신호를 수신하여 기설정된 기준조도와 비교하는 제 1비교부; 냉수시스템과 온수시스템으로부터 정수의 온도를 감지하는 온도감지센서; 상기 온도감지센서로부터 온도감지 신호를 수신하여 기설정된 기준냉수제어온도 및 기준온수제어온도와 비교하되, 주간 기준냉수제어온도와 야간 기준냉수제어온도의 오프 온도는 동일하게 유지시키고 온 온도는 각각 달리 설정하며, 주간 기준온수제어온도와 야간 기준온수제어온도는 온/오프 온도를 각각 달리 설정하는 제 2비교부; 및 상기 제 1비교부 및 제 2비교부로부터 인가된 신호를 각각 수신하여 주간 또는 야간모드로 전환되게 하며, 수동으로 주간모드 또는 야간모드로 전환시킬 수 있는 수동제어판을 일측에 구비하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 절전 기능을 구비한 냉온정수 시스템에 의해 달성된다.
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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 절전 기능을 구비한 냉온정수 시스템의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 절전 기능을 구비한 냉온정수 시스템의 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 절전 기능을 구비한 냉정수 시스템의 실험데이타 그래프를 예로 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명에 따른 절전 기능을 구비한 냉정수 시스템의 주간모드일 때, 시간에 따른 온도의 변화량 그래프를 예로 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명에 따른 절전 기능을 구비한 냉정수 시스템의 야간모드일 때, 시간에 따른 온도의 변화량 그래프를 예로 나타내었다.
본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 조도감지센서(10), 온도감지센서(30), 제 1비교부(20), 제 2비교부(40), 제어부(50) 및 수동제어판(60), 냉수시스템(70) 및 온수시스템(80)을 구비한다.
상기한 구성에 따른 본 발명의 동작은 우선, 조도감지센서(10)는 정수기가 구비된 환경에서 그 밝기를 검출하는 수단이다. 조도감지센서(10)는 Cds셀 및 CdSe셀 등의 종류를 사용하며, 정수기의 외부 또는 내부에 다수개로 설치한다.
그리고, 조도감지센서(10)에서 검출된 전기적 신호는 제 1비교부(20)로 인가된다.
상기 제 1비교부(20)는 검출된 조도감지 신호를 수렴하여 제 1비교부(20) 내에 기설정된 기준조도와 비교하는 역할을 한다.
여기서, 제 1비교부(20)에서 산출된 결과는 제어부(50)로 인가된다.
한편, 온도감지센서(30)는 온수시스템(80) 및 냉수시스템(70)으로부터 정수의 온도를 감지하는 역할을 한다. 상기 온도감지센서(30)는 온수시스템(80)의 온수탱크(미도시)와 냉수시스템(70)의 냉수탱크(미도시)에 각각 다수개가 구비된다.
그리고, 온도감지센서(30)의 검출 신호는 제 2비교부(40)로 인가되게 된다.
상기 제 2비교부(40)는 온도감지 신호를 수렴하여 제 2비교부(40) 내에 기설정된 기준 냉수제어온도 및 기준 온수제어온도와 비교하는 역할을 한다.
상기한 제 1비교부(20) 및 제 2비교부(40)의 기준치와의 비교결과는 제어부(50)로 인가된다.
상기한 제어부(50)는 제 1비교부(20) 및 제 2비교부(40)로부터 인가된 신호를 각각 수렴하여 주간 또는 야간모드로 자동 전환하도록 하는 역할을 한다.
구체적으로, 제어부(50)에 의한 제어로 정수기가 주간 또는 야간임을 인식하면서, 주간으로 인식할 경우 주간시 냉온수의 온도에 따라 정상적으로 제어하게 된다.
하지만, 제어부(50)가 야간으로 인식하게 되면 야간시 변환된 냉온수의 온도에 따라 제어하게 되는 것이다.
그리고, 제어부(50)의 일측에는 사용자의 필요에 따라 정수기를 일정 기간 사용하지 않을 때를 고려하여 수동으로 야간과 주간모드를 조정할 수 있는 수동제어판(60)을 구비한다.
본 발명의 일 실시예로 제 2비교부(40)의 주간시 냉수 및 온수 기준제어온도와, 야간시 냉수 및 온수제어온도는 하기의 표 1과 같다.
| 오프(OFF) 온도 | 온(ON) 온도 | |
| 주간 냉수기준 제어온도 | 4.5℃ | 6.8℃ |
| 야간 냉수기준 제어온도 | 4.5℃ | 10℃ |
| 주간 온수기준 제어온도 | 90℃ | 85℃ |
| 야간 온수기준 제어온도 | 50℃ | 40℃ |
상기한 표 1에 나타난 제 2비교부(40)의 실시예는, 주간 기준냉수 제어온도와 야간 기준냉수 제어온도의 오프 온도는 동일하게 유지시키고, 온 온도는 각각 달리 설정하며, 주간 기준온수 제어온도와 야간 기준온수 제어온도는 온/오프 온도를 각각 달리 설정한 것을 알 수 있다.
구체적으로, 제 2비교부(40)의 주간 기준냉수 제어온도는 4.5℃일 때, 오프되고 6.8℃일 때 온 되도록 설정된다. 또한, 야간 기준냉수 제어온도는 4.5℃일 때 오프되고 10℃일 때 온 되도록 설정된다.
그리고, 주간 기준온수 제어온도는 90℃일 때 오프되고 85℃일 때 온 되도록 설정되며, 야간 기준온수 제어온도는 50℃일 때 오프되고 40℃일 때 온 되도록 설정된다.
이러한, 방식으로 주간과 야간에 냉온수의 온도를 전환했을 경우와 종래의 정수시스템과 비교한 그래프가 도 3에 도시되어 있다.
여기서, 종래의 정수 시스템은 본 발명의 주간모드와 동일하다.
도 3에서는 상기 절전기능에 의한 냉정수기의 절전효과를 예로 나타낸 것으로, 종래의 냉각시스템의 경우, 14.7KW h의 전력을 소비했지만, 본 발명의 냉각시스템의 경우에는, 종래보다 상대적으로 낮은10KW h의 전력을 소모하였다. 즉, 종래의 냉각시템보다 38%의 절전효과가 있게 된다.
따라서, 절전기능을 온수까지 확대할 시, 종래 발명보다 주간모드에서 야간모드로 전환하는 본 발명의 경우가 훨씬 효율적으로 전력손실을 방지할 수 있다.
한편, 도 4 및 도 5에는 절전기능에 의한 냉정수기의 주간 모드 및 야간 모드의 시간과 온도의 상관 관계가 예로 도시되어 있다.
도 4에서, 본 정수시스템이 주간모드일 경우, 짧은 시간 내에 냉각기의 운전이 비교적 자주 이루어지는 것을 알 수 있다.
구체적으로, 냉수의 온도가 일정치 올라갔을 때, 냉각시스템을 가동하여 냉수의 온도를 떨어뜨리고, 그 온도가 올라가면 다시 냉수의 온도를 떨어뜨리는 것이다.
즉, 도 4에서 800분을 기준으로 했을 때 그 파형의 개수는 5개 정도이다.
이러한, 본 정수시스템의 주간모드일 때 냉수의 온도변화는 종래의 정수기의 주기와 거의 동일하다.
한편, 도 5에서 본 정수시스템의 야간모드일 경우, 도 4에 비해 냉수의 온도 변화가 그렇게 자주 이루어지지 않는 것을 알 수 있다.
구체적으로, 냉수의 온도가 일정치 올라갔을 때, 냉각시스템을 가동하여 온도를 떨어뜨리고, 그 온도가 올라가면 다시 냉수의 온도를 떨어뜨리게 되는데, 도 5에서 800분을 기준으로 했을 때, 그 파형의 개수는 3개 정도로 주간모드일 때 보다 작다.
이러한 결과치를 두고 본다면, 주간모드(종래의 모드)일 때 보다 야간모드의 가동회수가 작으며, 그로 인해 전력손실을 효율적으로 방지할 수 있다는 결론이 나온다.
본 발명은 정수시스템에서 주간일 때는 일반적인 냉온수 제어온도로 설정하여 정상적인 가동을 하고, 야간일 때는 주간일 때보다 냉수 제어온도일 경우 상향 설정하고, 온수 제어온도일 경우 하강 설정하며, 본 정수시스템에 설치된 조도센서의 감지로 인해 야간임을 식별하여 기설정된 냉온수 제어온도로 전환하고, 설정된 냉온수 제어온도로 인하여 정수시스템의 가동 회수를 현저히 감소시켜 전력 사용량을 극감시키는 장점이 있다.
아울러, 절전으로 인하여 소비전력 비용을 감소시켜 경제적으로도 소비자의 부담을 덜어주는 우수한 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 정수기용 절전장치를 나타내는 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 절전 기능을 구비한 냉온정수 시스템의 구성도이고.
도 3은 본 발명에 따른 절전 기능을 구비한 냉정수 시스템의 실험데이타 그래프이고,
도 4는 본 발명에 따른 절전 기능을 구비한 냉정수 시스템의 주간모드일 때, 시간에 따른 온도의 변화량을 도시한 그래프이며,
도 5는 본 발명에 따른 절전 기능을 구비한 냉정수 시스템의 야간모드일 때, 시간에 따른 온도의 변화량을 도시한 그래프이다.
-도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명-
10; 조도감지센서 20; 제 1비교부
30; 온도감지센서 40; 제 2비교부
50; 제어부 60; 수동제어판
70; 냉수시스템 80; 온수시스템
Claims (3)
- 주위환경의 조도를 감지하는 조도감지센서;상기 조도감지센서로부터 조도감지 신호를 수신하여 기설정된 기준조도와 비교하는 제 1비교부;냉수시스템과 온수시스템으로부터 정수의 온도를 감지하는 온도감지센서;상기 온도감지센서로부터 온도감지 신호를 수신하여 기설정된 기준냉수제어온도 및 기준온수제어온도와 비교하되, 주간 기준냉수제어온도와 야간 기준냉수제어온도의 오프 온도는 동일하게 유지시키고 온 온도는 각각 달리 설정하며, 주간 기준온수제어온도와 야간 기준온수제어온도는 온/오프 온도를 각각 달리 설정하는 제 2비교부; 및상기 제 1비교부 및 제 2비교부로부터 인가된 신호를 각각 수신하여 주간 또는 야간모드로 전환되게 하며, 수동으로 주간모드 또는 야간모드로 전환시킬 수 있는 수동제어판을 일측에 구비하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 절전 기능을 구비한 냉온정수 시스템.
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