KR101286486B1 - 밸브 제어 시스템, 이를 이용한 비데 및 밸브 제어 방법 - Google Patents

밸브 제어 시스템, 이를 이용한 비데 및 밸브 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 밸브 제어 시스템, 이를 이용한 비데 및 밸브 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 본 발명의 밸브 제어 시스템은 관내 수류 흐름 유무을 제어하는 랫치 밸브, 상기 관내의 유량을 측정하는 유량 센서, 상기 랫치 밸브의 동작을 제어하는 밸브 제어 장치를 포함하며, 상기 밸브 제어 장치는 상기 유량 센서에서 측정된 유량을 분석하여 랫치 밸브의 오동작 여부를 판정하고 오동작인 경우 상기 랫치 밸브가 재동작하도록 제어한다.

Description

밸브 제어 시스템, 이를 이용한 비데 및 밸브 제어 방법{valve control system, bidet using the same and valve control method}
본 밸브 밸브 제어 시스템, 이를 이용한 비데 및 밸브 제어 방법에 관한 것으로서, 랫치 밸브의 동작을 피드백 받아 랫치 밸브 오작동을 방지하는 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
종래의 비데는 외부의 전원(AC100~240V)을 통해서 전력을 공급받아 히터 등을 동작시키고, DC 5~24V로 변환하여 내부의 전장 부품 및 PBA의 전원으로 사용했다. 그런데, 일부 가정에서는 비데를 설치할 장소에 전원 공급 시설이 없거나, 특정 지역에서는 화장실에서 전기를 사용하는데 거부감을 느껴 비데 사용을 거부하는 경우도 있다.
위와 같은 문제점을 해결하기 위해 자가 발전 기능을 갖춘 비데가 제안되었다. 자가 발전 기능을 갖춘 비데는 전원 공급이 원활하지 않은 장소의 제약을 극복할 수 있고, 화장실에서 전기를 사용하는데 대한 거부감이 있는 고객의 가정에서도 비데를 사용할 수 있게 한다.
본 발명의 밸브 제어 시스템, 이를 이용한 비데 및 밸브 제어 방법은 랫치 밸브의 동작을 피드백 받아서 랫치 밸브의 오동작을 방지하는 제어 시스템 및 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 밸브 제어 시스템은 관내 수류를 제어하는 랫치 밸브; 상기 관내의 유량을 측정하는 유량 센서; 및 상기 유량 센서에서 측정된 유량값이 밸브 동작에 대응되는 기설정된 유량값의 범위를 벗어나는 경우 랫치 밸브가 오동작한 것으로 판정하고, 오동작인 경우 상기 랫치 밸브가 재동작하도록 제어하는 밸브 제어 장치를 포함한다.
상기 밸브 제어 장치는 상기 랫치 밸브의 동작 상태를 제어하는 제어 신호를 발생시키는 신호 발생기; 및 상기 재동작 횟수를 측정하는 제1 카운터 또는 수류의 유량을 측정할 타이밍을 측정하는 제2 카운터 중 하나를 포함한다.
상기 밸브 제어 장치는 상기 유량 센서에서 측정된 유량값과 제1 또는 제2 기준유량값을 비교하는 비교기를 더 포함하며, 상기 제1 기준유량값은 상기 랫치 밸브가 닫힘 동작을 할 경우 사용하며, 상기 랫치 밸브가 닫혔을 경우 허용되는 최대 유량값이며, 상기 제2 기준유량값은 상기 랫치 밸브가 열림 동작을 할 경우 사용되며, 상기 랫치 밸브가 열렸을 경우 보장되는 최소 유량값이다.
상기 밸브 제어 장치는 상기 제1 카운터가 측정한 재동작 횟수가 기설정된 횟수를 초과하면 상기 랫치 밸브가 기동작 방향과 반대 방향으로 동작하도록 제어한다.
상기 랫치 밸브는 외부 전원으로부터 전력을 공급받아서 또는 관내 수류를 이용하여 전력을 발전하여 전력을 공급하는 전원 장치로부터 전력을 공급받아 동작한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 비데는 사용자의 비데 조작 정보를 입력받아 상기 비데의 동작을 제어하는 제어 장치; 상기 비데의 동작에 필요한 물을 공급하는 수로관; 상기 각 수로관 내의 수류 흐름 유무를 각각 제어하는 다수의 랫치 밸브; 및 상기 각 수로관 내의 유량을 각각 측정하는 다수의 유량 센서를 포함하고, 상기 제어 장치는 상기 유량 센서에서 측정된 유량값이 밸브 동작에 대응되는 기설정된 유량값의 범위를 벗어나는 경우 랫치 밸브가 오동작한 것으로 판정하고, 오동작인 경우 상기 랫치 밸브가 재동작하도록 제어하는 기능을 더 수행한다.
상기 제어 장치는 상기 랫치 밸브의 동작 상태를 제어하는 제어 신호를 발생시키는 신호 발생기; 및 상기 재동작 횟수를 측정하는 제1 카운터 또는 수류의 유량을 측정할 타이밍을 측정하는 제2 카운터 중 하나를 포함한다.
상기 제어 장치는 상기 유량 센서에서 측정된 유량값과 제1 또는 제2 기준유량값을 비교하는 비교기를 더 포함하며, 상기 제1 기준유량값은 상기 랫치 밸브가 닫힘 동작을 할 경우 사용하며, 상기 랫치 밸브가 닫혔을 경우 허용되는 최대 유량값이며, 상기 제2 기준유량값은 상기 랫치 밸브가 열림 동작을 할 경우 사용되며, 상기 랫치 밸브가 열렸을 경우 보장되는 최소 유량값이다.
상기 밸브 제어 장치는 상기 제1 카운터가 측정한 재동작 횟수가 기설정된 횟수를 초과하면 상기 랫치 밸브가 기동작 방향과 반대 방향으로 동작하도록 제어한다.
상기 랫치 밸브는 외부 전원으로부터 전력을 공급받아서 또는 상기 수로관내 수류를 이용하여 전력을 발전하여 전력을 공급하는 전원 장치로부터 전력을 공급받아 동작한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 수로관에 설치된 랫치 밸브 및 유량 센서를 포함하는 밸브 제어 시스템을 이용한 밸브 제어 방법은 상기 랫치 밸브를 열거나 닫는 밸브 동작 과정; 및 상기 유량 센서에서 측정된 유량값이 밸브 동작에 대응되는 기설정된 유량값의 범위를 벗어나는 경우 랫치 밸브가 오동작한 것으로 판별하는 오동작 판별 과정을 포함하며, 상기 랫치 밸브가 오동작한 경우 상기 밸브 동작 과정을 다시 수행한다.
상기 오동작 판별 과정은 상기 밸브 동작 과정 또는 밸브 재동작 과정 수행 후 기설정 시간이 도과하면 유량을 측정하는 유량 측정 단계; 및 상기 측정된 유량값을 상기 기설정된 유량값과 비교하여 오동작 여부를 결정하는 동작 판정 단계를 포함한다.
상기 동작 판정 단계는 상기 랫치 밸브를 닫는 동작을 할 경우에는 측정 유량이 상기 제1 기준 유량 이상인 경우 오동작으로 판정하는 담힘 동작 판정 단계; 및 상기 랫치 밸브를 여는 동작을 할 경우에는 측정 유량이 제2 기준 유량보다 이하인 경우 오동작으로 판정하는 열림 동작 판정 단계를 포함하며, 상기 제1 기준유량값은 상기 랫치 밸브가 닫힘 동작을 할 경우 사용하며, 상기 랫치 밸브가 닫혔을 경우 허용되는 최대 유량값이며, 상기 제2 기준유량값은 상기 랫치 밸브가 열림 동작을 할 경우 사용되며, 상기 랫치 밸브가 열렸을 경우 보장되는 최소 유량값이다.
상기 밸브 제어 방법은 상기 밸브 동작 과정을 기설정된 횟수 이상 수행한 경우 상기 동작 과정에서 수행한 동작의 반대 동작을 수행하는 밸브 역동작 과정을 포함한다.
상기 밸브 제어 방법은 상기 밸브 역동작 과정을 수행하면 상기 밸브 동작 과정의 수행 횟수를 초기화한다.
상기 밸브 제어 방법은 상기 역동작 과정이 수행된 후 기설정된 지연 시간이 도과한 후 상기 밸브 동작이 수행되도록 한다.
상기 랫치 밸브는 외부 전원으로부터 전력을 공급받아서 또는 상기 수로관내 수류를 이용하여 전력을 발전하여 전력을 공급하는 전원 장치로부터 전력을 공급받아 동작한다.
상기 해결 수단에 의한 본 발명의 밸브 제어 시스템, 이를 이용한 비데 및 밸브 제어 방법은 피드백 제어 방법을 통해서 랫치 밸브의 오동작 여부를 확인하고 오동작인 경우 이를 보정하기 위한 추가 동작을 수행할 수 있어 구동 토크가 약한 경우에도 랫치 밸브의 정확한 동작을 보장할 수 있다.
또한, 본 발명의 밸브 제어 시스템, 이를 이용한 비데 및 밸브 제어 방법은 밸브의 오동작 우려가 높은 무전력 비데 등에 적용이 가능하며, 무전력 비데에 적용될 경우 무전력 비데의 사용 가능 시간이 연장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 밸브 제어 시스템의 기능 블록을 도시한 기능 블록도이다.
도 2는 본 발명의 밸브 제어 장치의 기능 블록을 도시한 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명의 밸브 제어 시스템이 적용된 비데에서 밸브 제어 시스템 및 수로관을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 밸브 제어 시스템을 이용한 밸브 제어 방법의 흐름을 도시한 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
하지만 자가 발전 기능을 갖춘 비데에서 발전용량과 비데의 전원 사용량은 "발전 용량> 전원 사용량"의 관계가 성립되어야만 제품의 지속적 사용이 가능하다. 그런데 자가 발전 비데의 발전 용량은 매우 작기 때문에 비데에서 전원 사용량을 최소화 할 필요가 있다.
따라서, 외부에서 전력을 공급받지 않는 비데의 경우 전력의 소비를 줄이기 위해서 저전압 및 저전력에서 동작이 가능한 랫치 밸브를 사용하를 것이 바람직하다. 다만, 랫치 밸브도 일정량 이상의 구동 토크가 보장되어야만 동작 환경에서 발생하는 방해 요소를 극복하고 원활한 동작을 할 수 있다.
그런데, 랫치 밸브의 동작에 있어서 전압은 랫치 밸브의 구동 토크를 결정하는 요인 중에 하나이므로, 저전압에서 구동하는 랫치 밸브는 구동 토크가 낮아진다.
그러므로, 수로관 내부 또는 랫치 밸브에 미세한 문제가 발생하는 경우에는 밸브의 동작이 원활이 이루어지지 않을 가능성이 높다 . 종래의 비데의 경우에는 랫치 밸브를 구동하는 전압이 충분히 높아서 구동 토크가 커서 큰 문제가 되지 않지만, 무전력 비데의 경우에는 구동 전압이 낮아서 문제가 발생하게 되는 것이다.
수로관 내부 또는 랫치 밸브에 문제가 발생하는 예를 들면, 영구자석을 이용해서 물을 필터링 하는 과정에서 미세한 철성분이 수로관 내부에 쌓이게 되고 이러한 철성분이 랫치 밸브가 체결되는 부분에 적체되면 랫치 밸브의 오동작이 발생할 수 있다.
또한, 더운 지역 또는 추운 지역에서는 수로관 및 밸브의 형상이 미세하게 변형이 될 수 있고 이 때문에 랫치 밸브의 오동작이 발생할 수 있다.
(미국 출원등을 대비해서 발명의 기술적 특징이 유도되도록 하는 문제점을 설명으로 위치 옮김)
아울러, 종래의 랫치 밸브 동작을 위한 제어 시스템은 오픈 루프로 제어 시스템을 구성하였다. 종래의 비데는 충분한 구동 전압 및 구동 토크가 보장되었으므로, 랫치 밸브 동작에 큰 문제가 없었다.
하지만, 무전력 비데의 경우에는 충분한 구동 토크를 얻기 힘드므로, 랫치 밸브 동작이 정상적으로 이루어졌는지 확인하고 오동작시에는 오동작을 수정하기 위한 조치를 취할 수 있는 피드백 제어 시스템으로 구현할 필요가 있다.
이에 본 발명의 밸브 제어 시스템은 피드백 제어 시스템으로 구현될 수 있다.
이를 통해서, 랫치 밸브의 제어 성능을 높이고 소비자가 제품을 사용할 때 발생할 수 있는 PL 사고(확대 사고)를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 밸브 제어 시스템의 기능 블록을 도시한 기능 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 밸브 제어 시스템은 랫치 밸브(110), 유량 센서(120) 및 밸브 제어 장치(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
랫치 밸브(110)는 수로관 내 수류 흐름 유무을 제어할 수 있다. 외부의 전원 및 제어 신호에 따라서 수로관을 막아서 수류 흐름을 막거나, 수로관을 열어서 수류가 흐르도록 할 수 있다. 즉, 수류 흐름에 대한 on/off 스위치와 같은 역할을 수행할 수 있다. 이에, 랫치 밸브(110)는 일반적은 밸브들과 달리 구동 초기에 작용되는 토크가 보장이 되면 비교적 저전압 또는 저전력에서 원활히 동작될 수 있다.
또한, 랫치 밸브(100)는 외부 전원으로부터 전력을 공급받아서 또는 관내 수류를 이용하여 전력을 발전하여 전력을 공급하는 전원 장치( 미도시 )로부터 전력을 공급받아 동작할 수 있다. 무전력 비데는 관내의 수류를 이용해서 전력을 발생시키는 전원 장치를 구비하고 있으며, 무전력 비데 내의 장치들은 이 전원 장치로부터 전력을 공급받아 동작할 수 있기 때문이다. 다만, 무전력 비데라도 피룡에 따라서는 외부에서 부족한 전력을 공급받을 수 있다.
유량 센서(120)는 상기 수로관내의 유량을 측정할 수 있다. 수로관에 삽입 또는 비삽입 형태로 설치될 수 있고, 수로관내의 유량을 측정하여 랫치 밸브(110)에 의해서 수로관 내의 수류 흐름이 변화되었는지를 측정할 수 있다. 유량 센서(120)의 위치는 랫치 밸브(110)의 후단 또는 전단에 위치할 수 있다.
밸브 제어 장치(130)는 랫치 밸브(110)로 제어 신호를 전송하여 랫치 밸브(110)의 동작을 제어할 수 있고, 필요에 따라서는 랫치 밸브(110)로 전달되는 전력 흐름을 제어할 수도 있다.
밸브 제어 장치(130)는 상기 유량 센서(120)에서 측정한 유량 데이터를 전달받아 이를 분석하여 랫치 밸브(110)의 오동작 여부를 판정할 수 있다. 만약, 랫치 밸브(110)가 오동작한 것으로 판정한 경우에는 랫치 밸브(110)가 다시 동작하도록 또는 역동작하도록 제어할 수 잇다.
밸브 제어 장치(130)는 유량 센서(120)의 측정 타이밍을 제어할 수 있다. 랫치 밸브(110)가 닫히거나 열힌 후 일정 시간이 도과해야만 수류가 안정화되어 정확한 유량의 측정이 가능해지기 때문이다.
도 2는 본 발명의 밸브 제어 장치의 기능 블록을 도시한 기능 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 밸브 제어 장치(130)는 신호 발생기(131), 비교기(132), 제1 카운터(133) 및 제2 카운터(134)를 포함하여 구성될 수 있다.
신호 발생기(131)는 랫치 밸브(110)를 제어하는 제어 신호를 발생시킬 수 있다. 즉, 신호 발생기(131)는 제어 신호를 만들어 랫치 밸브(110)로 전달하고 랫치 밸브(110)는 상기 제어 신호에 따라서 수로관을 열거나 닫는다.
비교기(132)는 유량 센서(120)를 통해서 측정한 유량값과 제1 또는 제2 기준 수량값을 비교하여 랫치 밸브(110)가 오동작했는지 여부를 확인한다.
랫치 밸브(110)가 닫힘 동작을 할 경우, 닫힘 동작이 정상적으로 수행되었을 때 수로관 내의 수류의 유량값의 최대치가 제1 기준유량값이다. 따라서 랫치 밸브(110)가 닫힘 동작을 하도록 제어한 경우 유량 센서(120)에서 측정된 유량값이 제1 기준유량값 이상인 경우에는 랫치 밸브(110)가 오동작한 것으로 판정할 수 있다.
랫치 밸브(110)가 열림 동작을 할 경우, 열림 동작이 정상적으로 수행되었을 때 수로관 내의 수류의 유량값의 최소치가 제2 기준유량값이다. 따라서 랫치 밸브(110)가 열림 동작을 하도록 제어한 경우 유량 센서(120)에서 측정된 유량값이 제2 기준유량값 미만인 경우에는 랫치 밸브(110)가 오동작한 것으로 판정할 수 있다.
비교기(132)가 비교를 통해서 획득한 오동작 여부에 대한 정보는 신호 발생기(131)로 전달되어, 랫치 밸브(110)가 재동작 또는 역동작 하도록 신호 발생기(131)가 제어 신호를 발생시킬 수 있게 한다.
제1 카운터(133)는 랫치 밸브(110)가 오동작을 한 경우 신호 발생기(131)가 랫치 밸브(110)에 재동작을 지시한 횟수를 확인한다. 재동작을 지시한 횟수가 기설정된 횟수 이상이면, 신호 발생기(131)로 상기 정보를 전달한다. 상기 정보를 수신한 신호 발생기(131)는 랫치 밸브(110)가 역동작을 하도록 제어 신호를 발생한다.
예를 들어, 랫치 밸브(110)가 열림 동작을 오동작 한 경우, 3회의 재동작을 수행하여도 오동작이 감지되면 신호 발생기(131)는 랫치 밸브(110)가 닫힘 동작을 하도록 제어 신호를 발생시킨다.
제2 카운터(134)는 신호 발생기(131)가 신호를 발생시킨 후 일정 시간이 도과한 후 유량 센서(120)가 동작되도록 타이밍을 확인한다. 예를 들어, 랫치 밸브(110)에 열림 동작을 위한 제어 신호를 전송한 후 1초가 도과되면 유량 센서(120)가 유량을 측정하도록 제어 신호를 전송한다.
상기의 구성을 가지는 밸브 제어 장치(130)를 이용하여, 본 발명의 밸브 제어 시스템(100)은 랫치 밸브(110)의 동작을 피드백 제어할 수 있으며, 일정 횟수 이상의 오동작이 발생하면 역동작을 수행하도록 하여 랫치 밸브(110)의 이물질 제거 또는 랫치 밸브(110) 위치 보정 등이 가능하도록 할 수 있다.
랫치 밸브(110)는 초기 동작시에 큰 토크가 필요한데, 이물질 등이 끼였거나 랫치 밸브의 밸브 위치가 정확하지 못할 경우에는 이물질 제거 또는 위치 재조정을 위해서 보다 큰 토크가 필요하다. 그런데, 무전력 비데에서는 사용할 수 있는 순간 전압의 최대치가 낮으므로, 구동 토크의 최대치도 낮다. 따라서, 랫치 밸브(110)의 원할한 동작이 이루어지지 않음이 감지되면 랫치 밸브(110)를 수차례 같은 동작을 시켜 적은 토크지만 연속적으로 이물질을 제거하거나 위치를 재조정하는 시도를 해서 문제를 해결할 수 있다. 다만, 연속적인 동작으로도 이물질의 제거나 위치의 재조정이 되지 않을 경우에는 역동작을 해서 이물질이 빠져나갈 공간을 만들거나 랫치 밸브(110)을 역방향으로 움직여서 위치 재조정을 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 밸브 제어 시스템이 적용된 비데에서 밸브 제어 시스템 및 수로관을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 비데는 다수의 수로관을 가지며, 랫치 밸브(110) 동작의 제어가 필요한 수로관에는 1개 이상의 랫치 밸브(110) 및 유량 센서(120)가 설치될 수 있다.
밸브 제어 장치(130)는 각 수로관별로 유량 측정값을 수집하여 랫치 밸브(110)의 동작을 제어할 수 있다. 개별 수로관에 대한 랫치 밸브(110) 및 유량 센서(120)의 동작 제어에 대한 내용은 상기한 바 생략한다.
도 4는 본 발명의 밸브 제어 시스템을 이용한 밸브 제어 방법의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 밸브 제어 방법은 밸브 동작 과정(S10) 및 오동작 판별 과정(S20)을 포함하여 수행될 수 있으며, 역동작 과정(S30)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 밸브 제어 방법은 수로관에 설치된 랫치 밸브(110) 및 유량 센서(120)를 포함하는 밸브 제어 시스템을 이용한다. 본 발명의 밸브 제어 방법에서는 랫치 밸브(110)를 동작시키고 랫치 밸브(110)의 오동작 여부를 판별하여 오동작일 경우에는 재동작 또는 역동작을 수행하도록 제어한다.
밸브 동작 과정(S10)에서는 랫치 밸브(110)를 열거나 닫는 동작을 수행한다. 바람직하게는 밸브 동작 과정(S10)에서는 랫치 밸브(110)를 열거나 닫는 온오프 동작만을 수행하도록 하여 제어 명확성이나 정확성을 높일 수 있다. 하지만, 필요에 따라서는 밸브 동작 과정(S10)에서는 랫치 밸브(110)를 닫힘 또는 열림 정도를 다단계로 제어할 수도 있다.
오동작 판별 과정(S20)에서는 유량 센서(120)가 측정한 유량값을 이용하여 랫치 밸브(110)의 오동작 여부를 판별한다. 만약 랫치 밸브(110)가 오동작한 경우에는 밸브 동작 과정(S10)을 다시 수행한다.
오동작 판별 과정(S20)은 유량 측정 단계(S22) 및 동작 판정 단계(S23, S24)를 포함하여 구성될 수 있다.
유량의 측정을 위해서는 랫치 밸브(110) 동작에 의한 유량의 변화가 없어질 동안 지연이 필요하다. 따라서, 유량의 측정은 랫치 밸브(110) 동작 후 기설정된 시간만큼 지연(S21)하고 수행된다.
유량 측정 단계(S22)에서는 상기 지연시간을 도과(S21)하면 유량 센서(120)를 이용하여 수로관 내의 유량을 측정한다. 측정된 유량값은 랫치 밸브(110) 동작의 정상 여부를 판정하는데 이용될 수 있다.
동작 판정 단계(S23, S24)에서는 제1 또는 제2 기준 유량값과 측정 유량값을 비교하여 랫치 밸브(110)의 오동작 여부를 판정한다. 동작 판정 단계(S23, S24)는 닫힘 동작 판정 단계(S23) 및 열림 동작 판정 단계(S24)를 포함하여 수행될 수 있다.
닫힘 동작 판정 단계(S23)에서는 랫치 밸브(110)가 닫힘 동작을 정상적으로 수행하였는지 여부를 제1 기준유량값과 비교하여 판정한다. 랫치 밸브(110)가 닫힘 동작을 정상적으로 수행되었을 때 수로관 내의 수류의 유량값의 최대치가 제1 기준유량값이다. 따라서 랫치 밸브(110)가 닫힘 동작을 하도록 제어한 경우 유량 센서(120)에서 측정된 유량값이 제1 기준유량값보다 큰 경우에는 랫치 밸브(110)가 오동작한 것으로 판정할 수 있다.
열림 동작 판정 단계(S24)에서는 열림 동작을 정상적으로 수행하였는지 여부를 제2 기준유량값과 비교하여 판정한다. 랫치 밸브(110)가 열림 동작을 정상적으로 수행되었을 때 수로관 내의 수류의 유량값의 최소치가 제2 기준유량값이다. 따라서 랫치 밸브(110)가 열림 동작을 하도록 제어한 경우 유량 센서(120)에서 측정된 유량값이 제2 기준유량값보다 작은 경우에는 랫치 밸브(110)가 오동작한 것으로 판정할 수 있다.
도 4에 도시하지는 않았으나, 역동작 과정을 포함하지 않는 경우일 때는 동작 판정 단계(S23, S24)에서 랫치 밸브(110)의 동작이 오동작인 것으로 확인되면 밸브 동작 단계(S10)를 다시 수행한다. 즉, 열림 동작이 오동작된 경우에는 다시 열림 동작이 수행되도록 하고, 닫힘 동작이 오동작된 경우에는 다시 닫힘 동작이 수행되도록 한다.
다만, 역동작 과정(S30)이 더 포함되는 경우에는 랫치 밸브(110)의 동작이 오동작인 것으로 확인되면 역동작 과정(S30)을 수행한다.
역동작 과정(S30)에서는 밸브 동작 과정(S10)이 기설정된 횟수 이상 수행된 경우(S31) 밸브 동작 과정(S10)에서 수행한 동작과 반대 동작을 랫치 밸브(110)가 수행하도록 제어(S32)한다. 필요에 따라서는, 상기 역동작 과정(S30)을 수행하면 밸브 동작 과정(S10)을 재수행한 횟수를 초기화할 수 있다. 즉, 본 발명의 밸브 제어 방법은 지속적으로 재동작 및 역동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
도시하지는 않았으나, 역동작 단계(S32)를 수행한 후 일정한 지연 시간이 도과한 후 밸브 동작 과정(S10)이 수행되도록 할 수 있다. 역동작은 원하는 랫치 밸브(110)의 동작이 아니므로 역동작을 통해서 랫치 밸브(110)의 오동작 원인을 제거하고 일정한 지연 시간을 둔 후 원하는 동작을 수행하도록 하는 것이다.
또한, 도시하지는 않았으나 필요에 따라서는 역동작 과정(S30) 이후에도 오동작이 감지되면 랫치 밸브(110)의 전압을 일시적으로 상승시켜 동작하도록 하는 과정을 수행하거나, 랫치 밸브(110) 고장을 알리는 과정을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 밸브 제어 방법을 수행한 일 예를 설명한다.
사용자가 비데 사용을 종료한 경우 비데는 세정수를 출수하여 노즐을 세정한다. 이를 위해서는 비데는 세정수를 공급하는 수로관의 수류를 제어하는 랫치 밸브(110)를 열어야 한다. 이와 같은 상황에서 밸브 제어 방법을 설명한다.
밸브 동작 과정(S10)에서는 랫치 밸브(110)가 열림 동작하도록 제어한다
유량 측정 단계(S22)에서는 1초의 지연 시간이 도과(S21)한 후 유량 유량 센서(120)를 이용하여 수로관 내의 유량을 측정한다.
열림 동작 판정 단계(S24)에서는 측정된 유량값이 제2 기준 유량값을 초과하면 정상 동작으로 간주하고 랫치 밸브(110) 제어를 종료한다. 하지만, 측정된 유량값이 제2 기준 유량값 이하인 경우에는 랫치 밸브(110)가 오동작한 것으로 간주하고 다시 밸브 동작 과정(S10)을 수행한다. 이 경우는 동작 횟수가 1회이므로 역동작 과정(S30)을 수행하지 않는다.
만약, 오동작이 감지되어 밸브 동작 과정(S10)을 다시 수행한 횟수가 3회가 된 경우(S31)이면 재동작만으로는 랫치 밸브(110)의 정상동작이 되지 않는 것으로 간주하고 역동작 과정(S30)을 수행한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어 명백할 것이다.
100: 밸브 제어 시스템
110: 랫치 밸브 120: 유량 센서 130: 밸브 제어 장치
131: 신호 발생기 132: 비교기
133: 제1 카운터 134: 제2 카운터
S10: 밸브 동작 과정 S20: 오작동 판별 과정
S30: 역동작 과정
S21: 시간 지연 단계 S22: 유량 측정 단계
S23: 닫힘 동작 판정 단계 S24: 열림 동작 판정 단계
S31: 동작 횟수 확인 단계 S32: 역동작 단계

Claims (17)

  1. 입력되는 제어신호에 따라, 관의 내부를 개방하는 열림동작 또는 상기 관의 내부를 폐쇄하는 닫힘 동작을 수행하여 상기 관의 내부를 흐르는 유체의 유량을 제어하는 랫치 밸브;
    상기 관의 내부를 흐르는 유체의 유량을 측정하여 유량값을 생성하는 유량 센서;
    상기 유량 센서에서 측정된 유량값이 상기 랫치 밸브의 열림동작 및 닫힘동작에 따라 기 설정된 각각의 기준유량값의 범위를 벗어나면, 상기 랫치 밸브가 오동작한 것으로 판정하고, 상기 랫치 밸브를 재동작하도록 제어하는 밸브 제어 장치를 포함하는 것으로서,
    상기 밸브 제어 장치는,
    상기 랫치 밸브의 열림동작 또는 닫힘동작을 제어하는 상기 제어신호를 생성하는 신호발생기;
    상기 랫치 밸브의 재동작 횟수를 적산하고, 상기 적산된 재동작 횟수가 기 설정된 횟수를 초과하면 상기 랫치 밸브가 역동작을 수행하도록 상기 신호발생기를 제어하는 제1 카운터; 및
    상기 닫힘동작 이후에 측정한 상기 유량값이 제1 기준유량값 이상이거나, 상기 열림동작 이후에 측정한 상기 유량값이 제2 기준유량값 미만이면, 상기 재동작을 수행하도록 상기 신호발생기를 제어하는 비교기를 포함하며,
    상기 제1 카운터는,
    상기 재동작이 상기 닫힘동작에 해당하면 상기 역동작으로 상기 열림동작을 수행하고, 상기 재동작이 상기 열림동작에 해당하면 역동작으로 상기 닫힘동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 밸브 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밸브 제어 장치는
    상기 신호발생기가 상기 제어신호를 발생시키면 시간을 카운트하기 시작하고, 상기 카운트한 시간이 기 설정된 시간에 해당하면 상기 유량 센서가 상기 유량값을 생성하도록 제어하는 제2 카운터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기준유량값은 상기 랫치 밸브의 닫힘동작 이후 허용되는 최대 유량값이고, 상기 제2 기준유량값은 상기 랫치 밸브의 열림동작 이후 보장되는 최소 유량값인 밸브 제어 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 랫치 밸브는
    외부 전원으로부터 전력을 공급받아서 또는 관내 수류를 이용하여 전력을 발전하여 전력을 공급하는 전원 장치로부터 전력을 공급받아 동작하는 것을 특징으로 한느 밸브 제어 시스템.
  6. 사용자의 비데 조작 정보를 입력받아 상기 비데의 동작을 제어하는 제어 장치; 및
    상기 비데의 동작에 필요한 물을 공급하는 하나 이상의 수로관을 포함하고,
    상기 수로관 중 하나 이상은
    입력되는 제어신호에 따라, 상기 수로관 내부를 개방하는 열림동작 또는 상기 수로관 내부를 폐쇄하는 닫힘동작을 수행하여 상기 수로관 내부를 흐르는 유체의 유량을 각각 제어하는 하나 이상의 랫치 밸브; 및
    상기 각 수로관 내부를 흐르는 유체의 유량을 측정하여 각각의 유량값을 생성하는 하나 이상의 유량 센서를 포함하며,
    상기 제어 장치는, 상기 유량 센서에서 측정된 유량값이 상기 랫치 밸브의 열림동작 및 닫힘동작에 따라 기설정된 각각의 기준유량값의 범위를 벗어나면, 상기 랫치 밸브가 오동작한 것으로 판정하고, 상기 랫치 밸브를 재동작하도록 제어하는 것으로서,
    상기 제어 장치는,
    상기 랫치 밸브의 열림동작 또는 닫힘동작을 제어하는 상기 제어 신호를 생성하는 신호 발생기;
    상기 랫치 밸브의 재동작 횟수를 적산하고, 상기 적산된 재동작 횟수가 기 설정된 횟수를 초과하면 상기 랫치 밸브가 역동작을 수행하도록 상기 신호 발생기를 제어하는 제1 카운터; 및
    상기 닫힘동작 이후에 측정한 상기 유량값이 제1 기준유량값 이상이거나, 상기 열림동작 이후에 측정한 상기 유량값이 제2 기준유량값 미만이면, 상기 재동작을 수행하도록 상기 신호 발생기를 제어하는 비교기를 포함하며,
    상기 제1 카운터는, 상기 재동작이 상기 닫힘동작에 해당하면 상기 역동작으로 상기 열림동작을 수행하고, 상기 재동작이 상기 열림동작에 해당하면 상기 역동작으로 상기 닫힘동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 비데,
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어 장치는
    상기 신호발생기가 제어신호를 발생시키면 시간을 카운트하기 시작하고, 상기 카운트한 시간이 기 설정된 시간에 해당하면 상기 유량 센서가 상기 유량값을 생성하도록 제어하는 제2 카운터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비데.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 기준유량값은 상기 랫치 밸브의 닫힘동작 이후 허용되는 최대 유량값이고, 상기 제2 기준유량값은 상기 랫치 밸브의 열림동작 이후 보장되는 최소 유량값인 비데.
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서, 상기 랫치 밸브는
    외부 전원으로부터 전력을 공급받아서 또는 상기 수로관내 수류를 이용하여 전력을 발전하여 전력을 공급하는 전원 장치로부터 전력을 공급받아 동작하는 것을 특징으로 하는 비데.
  11. 수로관에 설치된 랫치 밸브 및 유량 센서를 포함하는 밸브 제어 시스템을 이용한 밸브 제어 방법에 있어서,
    입력되는 제어신호에 따라, 상기 랫치 밸브를 열어 상기 수로관의 내부를 개방하는 열림동작 또는 상기 랫치밸브를 닫아 상기 수로관의 내부를 폐쇄하는 닫힘동작을 수행하는 밸브동작과정;
    상기 유량센서에서 측정된 유량값이, 상기 랫치밸브의 열림동작 및 닫힘동작에 따라 기 설정된 각각의 기준유량값의 범위를 벗어나면, 상기 랫치 밸브가 오동작한 것으로 판별하는 오동작 판별 과정;
    상기 랫치 밸브가 오동작한 것으로 판별되면, 상기 밸브 동작 과정을 다시 수행하는 밸브 재동작 과정; 및
    상기 밸브 재동작 과정이 기 설정된 횟수 이상 반복하여 수행되면, 상기 랫치 밸브가 역동작을 수행하는 밸브 역동작 과정을 더 포함하는 것으로서,
    상기 오동작 판별 과정은,
    상기 밸브 동작 과정 또는 밸브 재동작 과정 수행 후 기 설정 시간이 도과하면, 상기 유량센서를 제어하여 상기 유량값을 생성하는 유량 측정 단계; 및
    상기 랫치 밸브가 상기 닫힘동작을 수행한 후 상기 유량센서가 생성한 상기 유량값이 제1 기준유량 이상이거나, 상기 랫치 밸브가 상기 열림동작을 수행한 후 상기 유량센서가 생성한 상기 유량값이 제2 기준 유량미만이면 상기 오동작으로 판정하는 동작 판정 단계를 포함하고,
    상기 역동작은,
    상기 밸브 동작 과정에서 상기 랫치 밸브가 상기 닫힘동작을 수행하면 반대로 상기 열림동작을 수행하고, 상기 밸브 동작 과정에서 상기 랫치 밸브가 상기 열림동작을 수행하면 반대로 상기 닫힘동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 밸브 제어 방법.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 기준유량값은 상기 랫치 밸브의 닫힘동작 이후 허용되는 최대 유량값이고, 상기 제2 기준유량값은 상기 랫치 밸브의 열림동작 이후 보장되는 최소 유량값인 것을 특징으로 하는 밸브 제어 방법.
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서, 상기 밸브 제어 방법은
    상기 밸브 역동작 과정을 수행하면 상기 밸브 동작 과정의 수행 횟수를 초기화하는 것을 특징으로 밸브 제어 방법.
  16. 제11항에 있어서, 상기 밸브 제어 방법은
    상기 역동작 과정이 수행된 후 기설정된 지연 시간이 도과한 후 상기 밸브 동작이 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 밸브 제어 방법.
  17. 제11항에 있어서, 상기 랫치 밸브는
    외부 전원으로부터 전력을 공급받아서 또는 상기 수로관내 수류를 이용하여 전력을 발전하여 전력을 공급하는 전원 장치로부터 전력을 공급받아 동작하는 것을 특징으로 하는 밸브 제어 방법.
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