KR100658486B1 - The automatic water-supply system by use of a thermostatic valve - Google Patents

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Abstract

A hot water supply system for automatically controlling a temperature is provided to automatically supply hot water of a predetermined temperature by confirming the temperature of the periodically supplied hot water, thereby supplying the hot water of an accurate temperature. A hot water supply system for automatically controlling a temperature includes a temperature control valve(1), a valve operation section(2), a displacement meter(3), and a control section(4). The control section includes a temperature sensor(41) and a manipulation section(42). The control section compares a temperature detected by the temperature sensor with a preset temperature and rotates a motor of the valve operation section to control the temperature control valve. The temperature control valve is rotated by the displacement meter.

Description

자동 온도조절 급탕시스템{The automatic water-supply system by use of a thermostatic valve}The automatic water-supply system by use of a thermostatic valve}

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 개념도1 is a conceptual diagram according to an embodiment of the present invention

도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 개념도2 is a conceptual diagram according to another embodiment of the present invention;

<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

1 : 온도조절 밸브1: temperature control valve

11 : 냉수 유입구 12 : 온수 유입구     11: cold water inlet 12: hot water inlet

13 : 토출구 14 : 작동축     13 discharge port 14 operating shaft

2 : 밸브 작동부2: valve operating part

21 : 제1 기어 22 : 제2 기어     21: first gear 22: second gear

23 : 모터     23: motor

3 : 변위차계3: displacement difference meter

31 : 제3 기어     31: third gear

4 : 제어부4: control unit

41 : 온도센서 42 : 조작부     41: temperature sensor 42: control panel

본 발명은 자동 온도조절 급탕시스템에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 냉수와 온수를 사용자가 설정한 온도로 실시간 감지하여 적정 온도로 자동으로 공급하도록 하면서 그 구조가 단순하여 소형의 가정용 욕조에도 적용이 용이한 자동 온도조절 급탕시설에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic temperature control hot water supply system, which will be described in more detail so that cold water and hot water can be automatically sensed at a temperature set by a user and automatically supplied at an appropriate temperature. It relates to an easy thermostatic hot water supply facility.

흔히 사우나와 목욕탕과 같은 시설에 있는 대형 욕조의 경우 사용자가 적정 온도가 될 수 있도록 온수와 냉수를 혼합하여 급탕하도록 하면 욕조의 내에 설치되는 온도센서에 의하여 현재의 온도가 표시되고 있다.In the case of a large bathtub in a facility such as a sauna and a bathroom, when the user mixes hot water and cold water so that the user can reach an appropriate temperature, the current temperature is displayed by a temperature sensor installed in the bathtub.

이러한 대형 시설의 경우 공급되는 온수의 온도는 대형 가열탱크에서 가열되므로 비교적 일정하여 가열된 온수와 일반 냉수와의 비율만 일정하면 온도는 비교적 일정하게 유지되어 표시된 온도에 따라 조금씩 수동으로 냉온수의 비율을 바꾸는 것만으로도 적정 온도가 용이하게 유지된다.In such large facilities, since the temperature of hot water supplied is heated in a large heating tank, if the ratio between the heated hot water and the cold water is constant, the temperature remains relatively constant, and the ratio of the hot and cold water is manually adjusted according to the displayed temperature. Just changing it, the proper temperature is easily maintained.

하지만 일반 가정에서 쓰는 소형의 욕조의 경우 보일러에서 가열되는 물의 온도가 균일하지 않기에 온수의 온도에 따라 냉온수의 혼합 비율을 조절해야하기에 욕조에 물을 채울 경우 사용자가 반복적으로 그 온도를 확인하면서 급탕해야하는 문제점이 있다.However, in the case of a small bathtub used in a normal home, the temperature of the water heated in the boiler is not uniform, so the mixing ratio of hot and cold water must be adjusted according to the temperature of the hot water, so when the user fills the bathtub with water, the user repeatedly checks the temperature. There is a problem that requires hot water.

또한 일반 가정용 욕조에는 사용되지 않으나 자동으로 온도를 설정하는 경우 단순히 공급수가 차가울 경우 온수의 비율을 높이고 반대로 뜨거울 경우에는 온수 의 비율을 낮추거나 또는 냉수의 비율을 반대로 조절하는 단순한 동작을 모터에 의하여 밸브를 작동하게 되므로 적정한 위치에서 동작이 멈추지 않고 반복하게 된다.In addition, it is not used in ordinary household bathtubs, but if the temperature is set automatically, the motor simply controls the ratio of hot water when the supply water is cold and the ratio of hot water is lowered or the cold water is reversed when the water is cold. Since the operation is performed, the operation is repeated without stopping at the proper position.

좀더 상세하게 설명하면 단순한 센서에 의한 온수의 공급량 조절기능만 있을 경우 센서에 의하여 물이 설정 온도보다 낮을 경우 온수의 공급량이 늘어나는 방향으로 모터의 작용에 의하여 밸브가 조작되는데 그 동작은 설정 온도 또는 그보다 초과하여 온도가 높을 때까지 지속되고 다시 온도가 높아지면 반대로 작동하게 되므로 밸브는 미세하게 끊임없이 작동하게 되는 것이다.More specifically, if there is only a function of adjusting the amount of hot water supplied by a simple sensor, if the water is lower than the set temperature by the sensor, the valve is operated by the action of the motor in a direction in which the amount of hot water is increased. The valve will continue to operate finely and continuously because it will continue to work until the temperature is high and again when the temperature rises, it will work in reverse.

물론 이는 설정온도의 오차 범위를 설정하여 그 오차 범위에서는 작동이 정지된 상태를 유지하도록 하는 방법이 있으나 결과적으로 대형의 욕조에는 적합하나 가정용으로는 그 구조가 복잡하여 사용되지 않고 있다.Of course, there is a method of setting the error range of the set temperature to maintain the operation stopped in the error range, but as a result, it is suitable for a large bathtub, but its structure is not used for home use.

또한 일반 가정에서의 공급수는 그 압력의 제한이 있기에 설정된 온도를 높이기 위하여 온수의 비율을 높이고 냉수는 낮추는 복합적인 동작이 필요하다.In addition, the supply of water in a general household is limited in pressure, so a complex operation of increasing the ratio of hot water and lowering cold water is necessary to increase the set temperature.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 설정된 온도의 온수가 자동으로 공급되는 자동 온도조절 급탕시스템을 제공하는데 있다.The present invention was developed to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a thermostatic hot water supply system is automatically supplied with hot water of a set temperature.

또한 온도의 자동 조절의 동작이 끊임없이 동작하지 않고 일정 주기로 작동하여 과다 동작으로 내구성이 줄어들고 소음 및 전력의 소모를 줄이는데 있다.In addition, the automatic adjustment of the temperature does not operate constantly, but operates at regular intervals, so that excessive operation reduces durability and reduces noise and power consumption.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 냉수가 유입되는 냉수 유입구와, 온수가 유입되는 온수 유입구와, 냉수와 온수가 혼합된 물을 토출하는 토출구와, 회전에 따라 상기 냉수 유입구와 온수 유입구를 통한 냉수 및 온수의 유입량을 조절하여 토출되는 혼합수의 온도를 조절하는 작동축을 포함하는 온도조절 밸브와;In order to achieve the above object, the present invention provides a cold water inlet for cold water, a hot water inlet for hot water, an outlet for discharging water mixed with cold water and hot water, and the cold water inlet and the hot water inlet according to rotation. A temperature control valve including an operating shaft for adjusting a temperature of the mixed water discharged by adjusting an inflow amount of cold water and hot water through the discharge;

상기 온도조절밸브의 작동축에 장착되는 제1 기어와, 상기 제1 기어와 맞물려 회전하는 제2 기어가 장착되는 모터로 구성되는 밸브 작동부와;A valve operating portion including a first gear mounted to an operation shaft of the temperature control valve, and a motor mounted with the second gear rotating in engagement with the first gear;

상기 밸브 작동부를 구성하는 일 회전축과 제3 기어로 맞물려 회전하여 상기 밸브 작동부의 기어의 변화를 감지하는 변위차계와;A displacement differential gauge which engages with one rotational shaft constituting the valve operating portion and rotates with a third gear to sense a change in the gear of the valve operating portion;

상기 토출구의 전단에 형성되어 혼합수의 온도를 측정하는 온도센서와, 사용자가 필요한 적정 온도를 설정하도록 하는 조작부를 포함하고, 상기 온도센서에서 측정된 온도와 설정된 온도를 비교하여 밸브 작동부의 모터를 회전하여 온도조절 밸브를 조절하도록 하되 상기 변위차계에 의하여 적정위치까지 회전하도록 하는 제어부로 구성됨을 특징으로 한다.A temperature sensor formed at a front end of the discharge port and measuring a temperature of the mixed water, and an operation unit configured to set an appropriate temperature required by the user, and comparing the temperature measured by the temperature sensor with the set temperature to provide a motor for the valve operation unit. Rotating to adjust the temperature control valve, characterized in that consisting of a control unit to rotate to the appropriate position by the displacement difference meter.

또한, 상기 모터는 내부에 기어가 장착되어 저속으로 회전하도록 하는 기어드 모터로 구성됨을 특징으로 한다.In addition, the motor is characterized in that the geared motor is configured to rotate at a low speed is mounted inside the gear.

아울러, 상기 제어부에서 온도센서에 의한 온도감지는 일정 시간 간격을 두고 주기적으로 수행하도록 구성됨을 특징으로 한다.In addition, the temperature detection by the temperature sensor in the control unit is characterized in that it is configured to perform periodically at a predetermined time interval.

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.Accordingly, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 개념도이며, 도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 개념도로서, 본 발명에서는 온수가 유입되는 온수 유입구(11)와, 냉수가 유입되는 냉수 유입구(12)와, 냉수와 온수가 혼합된 물을 토출하는 토출구(13)와, 회전에 따라 상기 온수 유입구(11)와 냉수 유입구(12)를 통한 냉수 및 온수의 유입량을 조절하여 토출되는 혼합수의 온도를 조절하는 작동축(14)을 포함하는 온도조절 밸브(1 ; Thermostatic valae)를 사용한다.1 is a conceptual diagram according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a conceptual diagram according to another embodiment of the present invention, in the present invention, the hot water inlet 11, the hot water flows in, and the cold water inlet 12 in which cold water flows in ), The discharge port 13 for discharging the water mixed with cold water and hot water, and the temperature of the mixed water discharged by adjusting the inflow of cold water and hot water through the hot water inlet 11 and the cold water inlet 12 in accordance with the rotation A thermostatic valve (1; Thermostatic valae) is used that includes an operating shaft (14) to adjust the pressure.

이때 상기 온도조절 밸브(1)는 국내외에서 이미 공지되고 시판되어 있는 밸브이다.At this time, the temperature control valve 1 is a valve that is already known and commercially available at home and abroad.

본 발명은 이러한 상기 온도조절 밸브(1)와; 상기 온도조절 밸브(1)의 작동축(14)에 장착되는 제1 기어(21)와, 상기 제1 기어(21)와 맞물려 회전하는 제2 기어(22)가 장착되는 모터(23)로 구성되는 밸브 작동부(2)와;The present invention is such a temperature control valve (1); The first gear 21 is mounted to the operating shaft 14 of the temperature control valve 1, and the motor 23 is mounted to the second gear 22 to rotate in engagement with the first gear 21. A valve actuating portion 2;

상기 밸브 작동부(2)를 구성하는 일 회전축과 제3 기어(31)로 맞물려 회전하여 상기 밸브 작동부(2)의 기어의 변화를 감지하는 변위차계(3 : Potention meter)와;A displacement meter (3) for detecting a change in the gear of the valve operation unit (2) by engaging and rotating with the third gear (31) and one rotation shaft constituting the valve operation unit (2);

상기 토출구(13)의 전단에 형성되어 혼합수의 온도를 측정하는 온도센서(41)와, 사용자가 필요한 적정 온도를 설정하도록 하는 조작부(42)를 포함하고, 상기 온도센서(41)에서 측정된 온도와 설정된 온도를 비교하여 밸브 작동부(2)의 모터(23)를 회전하여 온도조절 밸브(1)를 조절하도록 하되 상기 변위차계(3)에 의하여 적정위치까지 회전하도록 하는 제어부(4)로 구성됨을 특징으로 한다.A temperature sensor 41 formed at the front end of the discharge port 13 to measure the temperature of the mixed water, and an operation unit 42 to set a proper temperature required by the user, and measured by the temperature sensor 41. By comparing the temperature and the set temperature by rotating the motor 23 of the valve operating unit 2 to adjust the temperature control valve (1) to the control unit (4) to rotate to the proper position by the displacement difference meter (3) Characterized in that configured.

이러한 구성은 모터(23)에 의하여 밸브를 조작하는 구성은 일반적이나 변위차계(3 : Potention meter)를 사용하여 제3 기어(31)의 각 변화에 따라 각기 다른 전위의 신호를 상기 제어부(4)에 전달하고 이에 따라 적정 회전이 이루어지면 모터(23)의 회전을 멈추도록 한다.This configuration is a general configuration for operating the valve by the motor 23, but using a displacement meter (3: Potention meter) to the signal of the different potential according to each change of the third gear (31) the control unit (4) If the proper rotation is made accordingly to the transmission to stop the rotation of the motor (23).

이는 설정 온도보다 높거나 낮은 온도를 감지하면 설정 온도가 상기 온도센서(41)에 감지되기까지 모터(23)를 작동하여 작동축(14)을 회전시키면, 결과적으로 이러한 일련의 시스템은 쉬지않고 계속 온도를 감지하고 이를 보정하기 위한 작동이 반복되게 된다.This means that if it detects a temperature higher or lower than the set temperature, it operates the motor 23 and rotates the operating shaft 14 until the set temperature is detected by the temperature sensor 41. As a result, this series of systems continues without rest. The operation to detect the temperature and correct it is repeated.

이러한 무리한 동작은 제품의 수명을 단축시키고 시스템의 오류가 발생할 가능성이 많은 문제점이 있어 본 발명에서는 변위차계(3 : Potention meter)에 의하여 동작하도록 하게 하는 것이다.This excessive operation shortens the lifespan of the product and causes a lot of problems in the system. Therefore, the present invention is to operate by a displacement meter (3).

또한 상기 제어부(4)에서 온도센서(41)에 의한 온도감지는 수초에서 수십초 정도의 일정 시간 간격을 두고 주기적으로 수행하도록 하면 장치의 동작 횟수를 줄이면서 안정된 적정 혼합수의 공급이 가능할 것이다.In addition, if the temperature detection by the temperature sensor 41 in the control unit 4 is periodically performed at a predetermined time interval of several seconds to several tens of seconds, it will be possible to supply a stable and suitable mixing water while reducing the number of operation of the device.

또한 상기 모터(23)는 저속의 회전을 하는 모터(23)를 적용하는 것이 바람직하며 이에 내부에 기어가 장착되어 저속으로 회전하도록 하는 기어드 모터로 구성하는 것이 바람직하다.In addition, the motor 23 is preferably applied to the motor 23 to rotate at a low speed, it is preferable to configure a geared motor to be mounted therein the gear to rotate at low speed.

하지만 일반 스텝모터를 적용하거나 또는 저속 모터에 별도의 감속기를 장착 하여 사용할 수도 있다.However, it is also possible to use a general step motor or to install a separate reducer on a low speed motor.

이때 도 1 과, 도 2에서는 각각 변위차계(3 : Potention meter)의 위치를 기어드 모터의 내부에 장착된 것과 외부에 장착된 실시 예를 각각 나타낸 것이다.At this time, Figures 1 and 2, respectively, the position of the displacement meter (Potention meter) is shown in the embodiment mounted on the inside and the outside of the geared motor, respectively.

특히 기어드 모터(23)의 내부에 설치된 것은 일종의 서브 모터와 기어드 모터의 혼합된 형태의 것으로 기어드 모터를 이루는 케이스 내측에 위치하여 방수가 보다 용이할 것이다.In particular, the geared motor 23 is a type of a mixture of a sub-motor and a geared motor is installed inside the case forming the geared motor will be more waterproof.

상술한 바와 같이 본 발명은 욕조에 일정 온도의 온수를 공급할 때 사용자가 주기적으로 공급되는 온수의 온도를 확인하여 공급할 필요없이 온도를 설정하면 설정된 온도의 온수가 자동으로 공급되게 하여 인력의 소모를 줄이고 보다 정확한 온도의 물을 공급할 수 있는 효과가 있다.As described above, when the user sets the temperature without supplying hot water at a predetermined temperature to the bathtub, the user does not need to check and supply the temperature of the hot water periodically to reduce the consumption of manpower by automatically supplying the hot water at the set temperature. There is an effect that can supply water of a more accurate temperature.

또한 공급수의 온도를 실시간 확인하여 자동 공급장치의 온도조절 장치를 가동하지 않고 일정 시간을 주기로 온도가 조절되도록 하여 장치의 과다 사용으로 인한 내구성 저하를 방지하는 효과가 있다.In addition, by checking the temperature of the feed water in real time, the temperature is adjusted at regular intervals without operating the temperature control device of the automatic feeder, thereby preventing the durability degradation due to excessive use of the device.

Claims (3)

온수가 유입되는 온수 유입구(11)와, 냉수가 유입되는 냉수 유입구(12)와, 냉수와 온수가 혼합된 물을 토출하는 토출구(13)와, 회전에 따라 상기 온수 유입구(11)와 냉수 유입구(12)를 통한 냉수 및 온수의 유입량을 조절하여 토출되는 혼합수의 온도를 조절하는 작동축(14)을 포함하는 온도조절 밸브(1)와;The hot water inlet 11 through which hot water is introduced, the cold water inlet 12 through which cold water flows, the discharge port 13 through which cold water and hot water are mixed, and the hot water inlet 11 and the cold water inlet through rotation. A temperature control valve (1) including an operating shaft (14) for controlling the temperature of the mixed water discharged by adjusting the inflow of cold water and hot water through the (12); 상기 온도조절 밸브(1)의 작동축(14)에 장착되는 제1 기어(21)와, 상기 제1 기어(21)와 맞물려 회전하는 제2 기어(22)가 장착되는 모터(23)로 구성되는 밸브 작동부(2)와;The first gear 21 is mounted to the operating shaft 14 of the temperature control valve 1, and the motor 23 is mounted to the second gear 22 to rotate in engagement with the first gear 21. A valve actuating portion 2; 상기 밸브 작동부(2)를 구성하는 일 회전축과 제3 기어(31)로 맞물려 회전하여 상기 밸브 작동부(2)의 기어의 변화를 감지하는 변위차계(3)와;A displacement difference meter (3) which engages with one rotational shaft constituting the valve operating portion (2) and rotates with a third gear (31) to detect a change in gear of the valve operating portion (2); 상기 토출구(13)의 전단에 형성되어 혼합수의 온도를 측정하는 온도센서(41)와, 사용자가 필요한 적정 온도를 설정하도록 하는 조작부(42)를 포함하고, 상기 온도센서(41)에서 측정된 온도와 설정된 온도를 비교하여 밸브 작동부(2)의 모터(23)를 회전하여 온도조절 밸브(1)를 조절하도록 하되 상기 변위차계(3)에 의하여 적정위치까지 회전하도록 하는 제어부(4)로 구성됨을 특징으로 하는 자동 온도조절 급탕시스템.A temperature sensor 41 formed at the front end of the discharge port 13 to measure the temperature of the mixed water, and an operation unit 42 to set a proper temperature required by the user, and measured by the temperature sensor 41. By comparing the temperature and the set temperature by rotating the motor 23 of the valve operating unit 2 to adjust the temperature control valve (1) to the control unit (4) to rotate to the proper position by the displacement difference meter (3) Thermostatic hot water supply system characterized in that configured. 제 1항에 있어서, 상기 모터(23)는 내부에 기어가 장착되어 저속으로 회전하도록 하는 기어드 모터로 구성됨을 특징으로 하는 자동 온도조절 급탕시스템.The hot water supply system according to claim 1, wherein the motor (23) is composed of a geared motor configured to rotate at a low speed by mounting a gear therein. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제어부(4)에서 온도센서(41)에 의한 온도감지는 일정 시간 간격을 두고 주기적으로 수행하도록 구성됨을 특징으로 하는 자동 온도조절 급탕시스템.The hot water supply system according to claim 1 or 2, characterized in that the control unit (4) is configured to periodically perform temperature sensing at a predetermined time interval.
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