KR101617659B1 - 자동 온도 조절 급수장치 및 급수 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉수 및 온수의 공급량을 제어하여 사용자가 설정한 온도로 물의 온도를 자동으로 조절하여 급수할 수 있도록 하는 급수장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 사용자의 유무를 감지하여 작동되기 때문에 물의 낭비를 줄일 수 있고, 냉수밸브와 온수밸브를 이용하여 냉수 및 온수의 공급량을 제어함으로써 혼합수의 온도를 자동으로 조절할 수 있으며, 혼합수의 온도와 사용자가 설정한 온도를 비교하여 혼합수의 온도가 사용자가 설정한 온도에 도달할 경우 급수를 개시하기 때문에 항상 적정온도의 물을 사용자에게 공급할 수 있는 한편, 사용자가 설정한 온도와 사용자의 사용 시간대를 기억하여 미리 혼합수의 온도를 조절함으로써 간편하고 신속하게 사용가능한 자동 온도 조절 급수장치 및 급수 제어방법에 관한 기술분야가 개시된다.
또한 본 발명은 사용자가 직접 피부에 물을 접촉하여 온도를 조절하지 않기 때문에 화상의 위험을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 물의 온도를 조절하는 시간을 절약할 수 있는 효과가 있고, 사용자가 직접 급수를 종료시키지 않아도 사용자가 감지되지 않으면 급수가 종료되어 물을 절약할 수 있는 효과가 있으며, 사용자가 설정한 온도와 사용자의 사용 시간대를 기억하여 미리 혼합수의 온도를 조절함으로써 간편하고 신속하게 사용 가능한 효과가 있는 한편, 별도의 조명 기능과 음악방송 기능을 이용하여 쾌적하게 사용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

자동 온도 조절 급수장치 및 급수 제어방법{Thermostatic water supply device and water supply control method}

본 발명은 냉수 및 온수의 공급량을 제어하여 사용자가 설정한 온도로 물의 온도를 자동으로 조절하여 급수할 수 있도록 하는 급수장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 사용자의 유무를 감지하여 작동되기 때문에 물의 낭비를 줄일 수 있고, 냉수밸브와 온수밸브를 이용하여 냉수 및 온수의 공급량을 제어함으로써 혼합수의 온도를 자동으로 조절할 수 있으며, 혼합수의 온도와 사용자가 설정한 온도를 비교하여 혼합수의 온도가 사용자가 설정한 온도에 도달할 경우 급수를 개시하기 때문에 항상 적정온도의 물을 사용자에게 공급할 수 있는 한편, 사용자가 설정한 온도와 사용자의 사용 시간대를 기억하여 미리 혼합수의 온도를 조절함으로써 간편하고 신속하게 사용가능한 자동 온도 조절 급수장치 및 급수 제어방법에 관한 기술분야이다.

일반적으로, 급수장치는 수도 배수관으로부터 수요자의 집 안에 이르기까지 물을 공급하는 모든 설비를 의미하는 것으로서, 본 발명에서는 사용자에게 물을 공급하는 모든 설비로 의미를 확대하여 해석하도록 한다.

상기와 같은 급수장치는 냉수관 및 온수관 각각을 통하여 냉수와 온수가 별도로 공급되고, 냉수관과 온수관이 연결되어 냉수와 온수가 혼합되는 혼합부에 냉수와 온수의 공급량을 조절할 수 있는 레버가 구비되어 냉수관과 온수관의 냉수밸브 및 온수밸브를 제어함으로써, 냉수와 온수가 혼합된 혼합수의 온도를 조절할 수 있다.

즉, 사용자는 수동으로 레버를 들어올린 후 좌우로 회전시켜 냉수밸브 및 온수밸브로 냉수와 온수의 공급량을 제어함으로써, 물의 온도를 조절하여 공급받는다.

이때, 사용자는 물의 온도를 판단하기 위해 사용자의 피부에 접촉시킨 후 레버를 좌우로 적당히 조절하여 온도를 맞추는 과정을 수행하고, 이러한 과정에서 물의 낭비와 많은 시간이 소요되며, 최초 물의 온도가 높으면 화상을 입을 수 있는 안전사고의 위험이 있다.

또한, 사용자가 적정한 온도로 물을 공급받을 때, 서로 연결된 다른 곳의 수도에서 냉수 또는 온수를 사용할 경우 물의 온도가 변화되기 때문에 다시 레버를 좌우로 조절하여 물의 온도를 맞춰야 하는 번거로움이 발생하였다.

아울러, 레버만으로 물의 온도를 조절해야 하는 종래의 급수장치는 사용자의 경험에 의해 레버를 조절하여 온도를 설정해야 하기 때문에 사용자가 원하는 온도로 설정되었는지 정확하게 파악하기 어려운 문제점도 있다.

대한민국 등록특허 제0829440호 대한민국 공개특허 제2007-0121401호

본 발명은 상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자 안출된 기술로서, 종래의 급수장치는 사용자의 경험에 의해 매번 레버를 조절하여 온도를 설정해야 하는 번거로움이 있고, 최초 물의 온도를 판단하기 위해 사용자의 피부에 접촉시킨 후 레버를 좌우로 적당히 조절하여 온도를 맞추는 과정에서 물과 시간의 낭비가 발생되며, 냉수 또는 온수의 공급량이 변화되면 다시 레버를 이용하여 온도를 조절해야 하는 번거로움이 발생하여, 냉수와 온수가 혼합된 혼합수의 온도를 감지하여 사용자가 설정한 급수온도와 비교한 후 혼합수의 온도가 설정한 급수온도에 도달하면 급수가 이루어져 항상 적정온도의 물을 사용자에게 공급할 수 있는 자동 온도 조절 급수장치 및 급수 제어방법을 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.

또한, 본 발명은 사용자가 설정한 온도와 사용자의 사용 시간대를 기억하여 미리 혼합수의 온도를 조절함으로써 간편하고 신속하게 사용가능하고, 사용자를 감지하여 물의 낭비를 줄일 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자, 본 발명의 자동 온도 조절 급수장치는 급수개시 또는 급수종료를 입력시키는 급수스위치와 급수온도를 설정하는 온도설정스위치 및 토출부로 급수를 이동시키는 선택스위치를 구비하는 입력부와 입력부에서 입력되는 정보를 저장하는 제어부와 온수관에 연결되고, 제어부의 정보를 바탕으로 온수 공급량을 조절하는 온수조절부와 냉수관에 연결되고, 제어부의 정보를 바탕으로 냉수 공급량을 조절하는 냉수조절부와 온수조절부와 냉수조절부가 연결되어 온수와 냉수가 혼합되는 혼합부와 혼합부와 연결되고, 혼합부에서 온수와 냉수가 혼합된 혼합수를 토출부로 이동시키는 급수부 및 사용자를 감지하여 사용자의 유무에 따라 입력부를 활성화시키는 인체감지센서를 포함하여 구현되고,

상기 온수조절부, 냉수조절부, 혼합부는 각각 수온을 감지하는 온수 온도센서, 냉수 온도센서, 혼합 온도센서를 더 포함하여 구현되며, 상기 제어부는 온수 온도센서, 냉수 온도센서, 혼합 온도센서로부터 감지된 수온에 따라 온수밸브 및 냉수밸브를 조절하여 각각의 온수 및 냉수의 공급량을 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 자동 온도 조절 급수장치를 이용한 급수 제어방법은 전원스위치를 터치하여 전원을 공급하는 준비단계와 온도설정스위치를 이용하여 급수온도를 설정하고, 설정된 급수온도 정보를 제어부에 전달하는 온도설정단계와 물이 배출되는 고정식토출부와 이동식토출부 중 어느 하나의 토출부를 선택하여 선택된 토출부의 정보를 제어부에 전달하는 토출부선택단계 및 급수스위치를 터치하여 급수개시 정보를 제어부에 전달하는 급수개시단계를 포함하는 입력단계와,

온수관과 냉수관의 온수 및 냉수의 온도를 감지하여 제어부로 전달하는 제1온도감지단계와 온수관과 냉수관의 온수 및 냉수를 공급받는 혼합부의 혼합수 온도를 감지하여 제어부로 전달하는 제2온도감지단계 및 제어부에서 혼합수의 온도와 설정된 급수온도를 비교하여 혼합수가 설정된 급수온도에 비해 높으면 냉수밸브를 더 개방하여 냉수량을 증가시키고, 혼합수가 설정된 급수온도에 비해 낮으면 온수밸브를 더 개방하여 온수량을 증가시켜 혼합수를 설정된 급수온도에 도달하게 하여 토출부로 급수를 결정하는 급수결정단계를 포함하는 결정단계 및 급수스위치를 터치하여 제어부로 급수종료 정보를 전달하는 종료단계를 포함하여 구현된다.

상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 자동 온도 조절 급수장치 및 급수 제어방법은 사용자가 직접 피부에 물을 접촉하여 온도를 조절하지 않기 때문에 화상의 위험을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 물의 온도를 조절하는 시간을 절약할 수 있는 효과가 있고, 사용자가 직접 급수를 종료시키지 않아도 사용자가 감지되지 않으면 급수가 종료되어 물을 절약할 수 있는 효과가 있으며, 사용자가 설정한 온도와 사용자의 사용 시간대를 기억하여 미리 혼합수의 온도를 조절함으로써 간편하고 신속하게 사용 가능한 효과가 있는 한편, 별도의 조명 기능과 음악방송 기능을 이용하여 쾌적하게 사용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 급수장치를 나타낸 계략적인 블럭도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 급수장치를 나타낸 블럭도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 입력부를 나타낸 정면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 급수 제어방법을 나타낸 순서도.

본 발명은 냉수 및 온수의 공급량을 제어하여 사용자가 설정한 온도로 물의 온도를 자동으로 조절하여 급수할 수 있는 급수장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 온수밸브와 냉수밸브를 조절하여 온수와 냉수의 공급량을 제어하는 한편, 온수와 냉수가 혼합되는 혼합부의 혼합수 온도를 감지하여 사용자가 설정한 온도와 비교한 후 혼합수의 온도가 사용자가 설정한 온도에 도달하면 급수를 개시함으로써, 간편한 조작만으로도 사용자가 안전하고 신속하게 적정 온도의 물을 공급받을 수 있고, 온수 또는 냉수의 급수량이 변화되면 이를 감지한 후 온수와 냉수의 공급량을 조절함으로써, 사용자가 항상 적정한 온도의 물을 공급받을 수 있는 자동 온도 조절 급수장치 및 급수 제어방법에 관한 기술이다.

본 발명을 달성하기 위한 자동 온도 조절 급수장치는 급수개시 또는 급수종료를 입력시키는 급수스위치(110)와 급수온도를 설정하는 온도설정스위치(120) 및 토출부(700)를 선택하는 선택스위치(130)를 구비하는 입력부(100);와 입력부(100)에서 입력되는 정보를 저장하는 제어부(200);와 온수관(10)에 연결되고, 공급되는 온수의 양을 조절하는 온수밸브(310)를 구비하는 온수조절부(300);와 냉수관(20)에 연결되고, 공급되는 냉수의 양을 조절하는 냉수밸브(410)를 구비하는 냉수조절부(400);와 온수조절부(300)와 냉수조절부(400)가 연결되어 온수와 냉수가 혼합되는 혼합부(500); 및 혼합부(500)와 연결되고, 혼합부(500)에서 온수와 냉수가 혼합된 혼합수를 토출부(700)로 이동시키는 급수부(600);를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명의 상기 온수조절부(300), 냉수조절부(400), 혼합부(500)는 각각 수온을 감지하는 온수 온도센서(320), 냉수 온도센서(420), 혼합 온도센서(520);를 더 포함하여 구성되고, 상기 제어부(200)는 온수 온도센서(320), 냉수 온도센서(420), 혼합 온도센서(520)로부터 감지된 수온에 따라 온수밸브(310) 및 냉수밸브(410)를 조절하여 각각의 온수 및 냉수의 공급량을 조절하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명의 자동 온도 조절 급수장치는 사용자를 감지하여 사용자의 유무에 따라 입력부(200)를 활성화시키는 인체감지센서(800);를 더 포함하여 구성된다.

먼저, 본 발명의 자동 온도 조절 급수장치를 계략적으로 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 입력부(100)에서 입력된 정보가 제어부(200)로 전달되어 저장되고, 저장된 정보를 바탕으로 제어부(200)가 온수조절부(300)와 냉수조절부(400)를 제어하여 온수 및 냉수의 공급량을 조절하여 혼합부(500)로 이동시키며, 혼합부(500)로 이동된 온수 및 냉수는 혼합되어 혼합수가 되어 저장된 정보 중 설정된 온도에 혼합수의 온도가 도달하면 급수부(600)로 혼합수가 이동된 후 저장된 정보 중 선택된 토출부(600)로 혼합수가 이동되어 사용자에게 공급된다.

이때, 인체감지센서(800)는 입력부(100)와 제어부(200)에 연결되어 사용자의 유무를 판단한 후 입력부(200)를 활성화 또는 비활성화 상태로 만들고, 급수의 종료 여부를 판단하여 제어부(200)에서 급수부(600)를 제어할 수 있도록 한다.

구체적으로, 본 발명의 입력부(100)는

급수개시 또는 급수종료를 입력시키는 급수스위치(110)와 급수온도를 설정하는 온도설정스위치(120) 및 토출부(700)를 선택하는 선택스위치(130)를 구비하는 것으로서, 급수스위치(110)는 사용자가 쉽게 터치할 수 있는 위치에 설치되되, 제어부(200)와 연결되어 사용자가 급수스위치(110)를 최초에 터치하면 급수가 시작되고, 다시한번 급수스위치(110)를 터치하면 급수가 종료되도록 제어부(200)에 정보를 전달한다.

또한, 상기 온도설정스위치(120)는 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자가 원하는 온도의 급수를 공급받고자 설정하기 위한 것으로서, 온도의 증감을 설정할 수 있도록 온도증가버튼(120a)과 온도감소버튼(120b)이 구비되어 두개의 스위치로 나뉘어 지고, 온도설정스위치(120)를 터치하게 되면 표시부(150)에 설정온도가 표시된다.

이때, 상기 표시부(150)는 입력부(100)와 제어부(200)에 연결되어 사용자가 온도설정스위치(120)를 터치하기 전에 현재 혼합부(500) 내부의 혼합수 온도를 표시하고, 온도설정스위치(120)가 사용자에 의해 터치되면 설정온도를 표시한 뒤, 다시 혼합수 온도를 표시하여 사용자가 혼합수 온도를 확인할 수 있도록 하거나, 도 3에 도시된 바와 같이, 두개의 표시부(150)가 입력부(100)에 구비되어 두개 중 하나의 혼합수표시부(150a)에는 혼합부(500) 내부의 혼합수 온도를 항상표시하고, 나머지 하나의 설정표시부(150b)에는 사용자가 원하는 설정온도를 표기하여 혼합수와 설정온도를 함께 확인할 수 있다.

상기와 연관하여, 상기 선택스위치(130)는 혼합부(500) 내부의 혼합수가 사용자에게 공급되는 토출부(700)를 선택하는 것으로서, 급수스위치(110)를 터치하기 전에 사용자가 선택할 수 있도록 토출부(700)의 갯수에 따라 대응되어 복수 개가 구비된다.

이때, 상기 토출부(700)는 고정식토출부(710)와 이동식토출부(720)로 구성되고, 고정식토출부(710)는 일반 가정에서 사용하는 수도꼭지 등과 같은 고정된 토출부이며, 이동식토출부(720)는 유동관이 설치된 샤워기 등과 같은 이동이 가능한 토출부이고, 당업자에 의해 복수 개로 구비되어도 무방하다.

아울러, 상기 선택스위치(130)는 사용자가 쉽게 인지할 수 있도록 내부에 조명(미도시)이 설치되어 선택된 토출부(700)에 대응하는 선택스위치(130)에 조명이 점등되어 표시된다.

상기와 연관하여, 본 발명의 입력부(100)는 전원스위치(140)가 구비되어 사용자가 장기간 미사용시 절전효과를 얻을 수 있도록 하고, 어린이가 쉽게 조작할 수 없도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 입력부(100)는 사용자가 공급받고자 하는 급수의 양을 조절할 수 있도록 급수량설정스위치(160)가 더 구비되어 토출부(700)로 공급되는 혼합수의 양을 제어할 수 있다.

구체적으로, 급수량설정스위치(160)는 도면 3에 도시된 바와 같이, 전환스위치(190)의 좌측부분을 터치하여 온도설정스위치(120)가 급수량을 설정할 수 있는 급수량설정스위치(160)로 전환된 후 급수량증가버튼(160a)와 급수량감소버튼(160b)을 이용하여 급수량을 조절할 수 있게 된다. 이때, 급수량설정스위치(160)로 전환되었는지는 스위치에 표시를 달리하여 구분하는 것이 바람직하다.

아울러, 본 발명의 자동 온도 조절 급수장치는 사용자가 음악 또는 라디오 방송 등을 들을 수 있도록 스피커(미도시)가 설치되고, 스피커의 음량을 조절할 수 있는 음량설정스위치(170)가 입력부(100)에 더 구비되며, 조명등을 제어할 수 있는 조명스위치(180)가 입력부(100)에 더 구비되어 제어부(200)에 연결된 조명등을 점등 및 소등할 수 있다.

구체적으로 상기 음량설정스위치(170)는 음량증가버튼(170a)과 음량감소버튼(170b)로 구성되어 음량증가버튼(170a)을 최초에 터치하면 스피커의 전원이 ON 되고, 계속하여 음량증가버튼(170a)을 터치하면 음량이 증가하게 되며, 음량감소버튼(170b)을 터치하면 음량이 감소하게 되다가 계속하여 음량감소버튼(170b)을 터치하면 스피커가 종료하게 된다.

또한, 상기 조명스위치(180)는 하나의 조명스위치(180)의 터치 횟수에 따라 복수 개의 조명을 제어할 수 있거나, 조명 증가스위치(180a)와 조명 감소스위치(180b)를 이용하여 조명을 제어할 수 있다.

구체적으로, 상기 조명스위치(180)는 전환스위치(190)의 우측부분을 터치하여 음량설정스위치(170)가 조명을 제어할 수 있도록 전환된 후 조명 증가버튼(180a)과 조명 감소버튼(180b)이 활성화 된다. 이때, 조명스위치(180)로 전환되었는지는 스위치에 표시를 달리하여 구분하는 것이 바람직하다.

다음으로, 본 발명의 제어부(200)는

입력부(100)에서 입력되는 정보를 저장하는 것으로서, 입력부(100)에서 입력된 사용자 설정온도를 이용하여 혼합부(500) 내부의 혼합수 온도와 비교한 후 혼합수 온도가 사용자 설정온도에 도달하는 것을 판단한 후 급수부(600)로 혼합수를 공급하고, 입력부(100)에서 선택된 토출부(700) 중 어느 하나의 정보를 이용하여 급수부(600)에 공급된 혼합수를 이동시키며, 입력부(100)에서 입력된 음량 정보를 이용하여 스피커의 ON, OFF를 제어하고, 입력부(100)에서 입력된 조명등 정보를 이용하여 제어부(200)에 연결된 조명등의 점등 및 소등을 제어한다.

아울러, 상기 제어부(200)는 입력부(100)에서 전달된 정보를 저장한 후 그 정보를 바탕으로 온수조절부(300)의 온수밸브(310)를 제어하여 온수량을 조절하고, 냉수조절부(400)의 냉수밸브(410)를 제어하여 냉수량을 조절하며, 혼합부(500)를 제어하여 혼합수의 온도를 조절하여 급수부(600)에 공급하도록 제어하고, 급수부(600)의 안전밸브(610)와 급수밸브(620)를 제어하여 어느 하나의 토출부(700)로 혼합수가 공급되도록 제어하고, 사용자 설정온도와 혼합수의 온도를 표시부(150)에 표시하도록 제어한다.

또한, 상기 제어부(200)는 사용자 설정온도와 사용자가 빈번히 사용하는 시간대를 기억하여 저장한 후 미리 혼합수의 온도를 이후에 설명될 가열부재(510)를 이용하여 사용자 설정온도로 도달시킴으로써, 즉시 이용가능하다.

구체적으로, 상기 제어부(200)는 사용자 설정온도와 사용자가 일주일 이내에 2~3회 이용하는 특정 시간대를 기억하여 저장한 후 특정 시간대에 혼합수를 사용자 설정온도로 도달시켜 사용자가 특정 시간대에는 즉시 혼합수가 토출부(700)로 배출될 수 있도록 하여 낭비되는 물을 절약할 수 있는 효과를 실현한다.

아울러, 고장으로 인한 냉수의 공급이 중단되면 제어부(200)는 이후에 설명될 급수부(600)의 안전밸브(610)를 개방하고, 토출부(700)로 혼합수가 이동되지 않도록 하여 고온의 물을 외부로 강제배출시킨다.

다음으로, 본 발명의 온수조절부(300)는

온수관(10)에 연결되고, 공급되는 온수의 양을 조절하는 온수밸브(310)를 구비하는 것으로서, 입력부(100)에서 입력된 사용자 설정온도 정보가 제어부(200)에 저장되면 제어부(200)는 온수밸브(310)를 제어하여 혼합부(500)로 공급되는 온수의 양을 조절한다.

이때, 상기 온수조절부(300)는 온수관(10)에 수온을 감지하는 온수 온도센서(320)가 설치되고, 제어부(200)는 상기 온수 온도센서(320)에서 전달되는 온수의 온도 정보를 바탕으로 냉수와 혼합되는 온수의 양을 판단하여 온수밸브(310)를 제어한다.

부가하여 설명하면, 제어부(200)는 당업자에 의해 미리 입력된 '혼합수 온도 산출식'에 온수와 냉수의 온도차이를 적용하여 온수공급량과 냉수공급량을 판단한 후 혼합부(500)에 온수와 냉수를 공급하여 혼합수를 생성하게 되는 것이다.

이때, 상기 '혼합수 온도 산출식'은 일예로, 온수의 온도가 50℃이고, 냉수의 온도가 10℃일 때, 온수와 냉수가 각각 100㎖씩 혼합되면 혼합수 200㎖의 온도가 40℃로 유지된다고 가정하면, 이러한 가정에 의해 제어부(200)가 온수와 냉수의 공급량을 판단하여 온수밸브(310)와 냉수밸브(410)를 조절하여 온수공급량과 냉수공급량을 조절하는 것이다.

아울러, 제어부(200)는 상기와 같은 '혼합수 온도 산출식'이 최초로 입력된 후 외부 온도에 의해 혼합수의 온도가 계산된 온도만큼 나오지 않으면 축적된 데이터를 바탕으로 '혼합수 온도 산출식'을 자동으로 변경될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

다음으로, 본 발명의 냉수조절부(400)는

냉수관(20)에 연결되고, 공급되는 냉수의 양을 조절하는 냉수밸브(410)를 구비하는 것으로서, 입력부(100)에서 입력된 사용자 설정온도 정보가 제어부(200)에 저장되면 제어부(200)는 냉수밸브(410)를 제어하여 혼합부(500)로 공급되는 온수의 양을 조절한다.

이때, 상기 냉수조절부(400)는 냉수관(20)에 수온을 감지하는 냉수 온도센서(420)가 설치되고, 앞서 설명한 바와 같이, 제어부(200)는 상기 냉수 온도센서(420)에서 전달되는 냉수의 온도 정보를 바탕으로 온수와 혼합되는 냉수의 양을 판단하여 냉수밸브(410)를 제어한다.

다음으로, 본 발명의 혼합부(500)는

온수조절부(300)와 냉수조절부(400)가 연결되어 온수와 냉수가 혼합되는 곳으로서, 온수와 냉수가 유입되면 와류가 발생되어 혼합됨으로써 혼합수가 생성되고, 생성된 혼합수를 제어부(200)의 제어를 받아 이후에 설명될 급수부(600)에 공급한다.

구체적으로, 상기 혼합부(500)는 내부에 온수와 냉수가 혼합되는 와류부(미도시)와 혼합된 혼합수가 저장되는 저장부(미도시)로 이루어지고, 저장부에 혼합 온도센서(520)가 설치되어 혼합수의 온도를 제어부(200)에 전달하며, 제어부(200)는 전달받은 혼합수의 온도와 입력부에서 입력된 사용자 설정온도를 비교하여 혼합수의 온도가 사용자 설정온도에 도달되면 급수부(600)로 혼합수를 공급한다.

이때, 제어부(200)는 혼합수의 온도가 사용자 설정온도보다 낮으면 온수밸브(310)와 냉수밸브(410)를 제어하여 온수의 공급량을 증가시키고, 냉수의 공급량을 감소시키도록 조절함으로써, 혼합수의 온도를 사용자 설정온도에 도달하도록 상승시키며, 혼합수의 온도가 사용자 설정온도보다 높으면 온수밸브(310)와 냉수밸브(410)를 제어하여 온수의 공급량을 감소시키고, 냉수의 공급량을 증가시키도록 조절함으로써, 혼합수의 온도를 사용자 설정온도에 도달하도록 감소시킨 후 급수부(600)에 혼합수를 공급한다.

아울러, 제어부(200)는 혼합부(500)에서 순간적으로 온수와 냉수가 혼합되어 혼합수가 생성되기 때문에 혼합수의 온도가 사용자 설정온도에 도달하지 않는다고 판단되면 이후에 설명될 급수부(600)의 안전밸브(610)를 개방하여 외부로 강제배출시키며 혼합수의 온도를 사용자 설정온도에 도달하도록 제어한다.

상기와 연관하여, 상기 혼합부(500)는 저장부에 가열부재(510)를 구비하여 사용자가 급수스위치(110)를 터지하기 전에 저장부에 저장되어 있는 혼합수의 온도를 사용자 설정온도로 유지할 수 있도록 한다. 이때, 전력의 낭비를 줄이기 위해 사용자는 입력부(100)의 전원스위치(140)만을 터치하여 제어부(200)를 작동시킴으로써, 제어부(200)가 혼합 온도센서(520)로부터 혼합수의 온도를 전달받아 혼합수의 온도를 조절하도록 하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 가열부재(510)는 순간적으로 물을 가열할 수 있는 전기히터 등으로 구성되어 혼합수를 가열하고, 급수시 혼합수의 온도가 사용자 설정온도보다 낮으면 급수부(600)의 안전밸브(610)를 이용하여 강제배출시키지 않고, 우선적으로 가열부재(510)가 작동하여 혼합수의 온도를 상승시킨다.

다음으로, 본 발명의 급수부(600)는

혼합부(500)와 연결되고, 혼합부(500)에서 온수와 냉수가 혼합된 혼합수를 토출부(700)로 이동시키는 것으로서, 토출부(700)와 연결된 급수밸브(620)와 급수밸브(620)와 일측이 연결되고, 배수구(미도시)와 타측이 연결된 안전밸브(610)로 구성되고, 제어부(200)에서 혼합수의 온도가 사용자 설정온도에 도달했다고 판단하면 급수밸브(620)를 개방하여 토출부(700)로 혼합수를 이동시키며, 혼합수의 온도가 사용자 설정온도보다 높다고 판단되면 안전밸브(610)를 개방하여 혼합수를 강제배출시킨다.

이때, 안전밸브(610)가 개방되면 토출부(700)로 혼합수의 이동이 폐쇄되고 안전밸브(610)를 통하여 혼합수가 배수구로 이동되어 사용자가 고온의 물에 화상을 입을 수 있는 안전사고를 예방 할 수 있다.

즉, 제어부(200)는 혼합수의 온도가 사용자 설정온도보다 높다고 판단되면 혼합수를 강제배출시킴과 동시에 온수밸브(310)와 냉수밸브(320)를 조절하여 온수 공급량을 감소시키고, 냉수 공급량을 증가시켜 혼합수의 온도를 하강시킴으로써, 혼합수의 온도를 사용자 설정온도에 도달하게 조절하며, 혼합수의 온도가 사용자 설정온도보다 낮다고 판단되면 혼합부(500)의 가열부재(510)를 작동시켜 혼합수의 온도를 상승시킴과 동시에 온수밸브(310)와 냉수밸브(320)를 조절하여 온수공급량을 증가시키고, 냉수 공급량을 감소시켜 혼합수의 온도를 상승시킨 후 가열부재(510)의 작동을 멈춘다.

다음으로, 본 발명의 토출부(700)는

급수부(600)와 연결되어 혼합수를 사용자에게 공급하는 것으로서, 하나 이상의 토출부(700)가 구비될 수 있고, 본 발명에서는 고정식토출부(710)와 이동식토출부(720)로 구성되며, 선택적으로 급수를 하기 위한 선택밸브(730)가 구비된다.

부가하여 설명하면, 고정식토출부(710)는 수도꼭지 등과 같이 물이 배출되는 방향 및 위치가 고정되어 있고, 이동식토출부(720)는 이동관이 연결된 샤워기 등과 같이 이 물이 배출되는 방향 및 위치를 사용자가 임의로 변경할 수 있으며, 급수부(600)의 급수밸브(620)와 선택밸브(730)가 연결되어 선택스위치(130)에 의해 선택된 어느 하나의 토출부(700)로 급수를 개시한다.

상기와 연관하여, 본 발명의 자동 온도 조절 급수장치는 사용자의 유무를 감지할 수 있는 인체감지센서(800)가 설치되어 사용자의 유무에 따라 입력부(200)를 활성화 또는 비활성화시킨다.

즉, 인체감지센서(800)는 사용자를 감지하여 사용자가 존재한다고 제어부(200)에 정보를 전달하면 제어부(200)는 입력부(100)를 활성화시키고, 사용자가 없다고 제어부(200)에 정보를 전달하면 제어부(200)는 입력부(100)를 비활성화시킴과 동시에 급수를 종료시키며, 사용자의 유무에 따라 물 및 전력을 절약할 수 있는 효과를 실현케 한다.

상기와 같이 제시된 본 발명의 자동 온도 조절 급수장치를 이용한 급수방법을 계략적으로 살펴보면, 급수온도를 설정하고, 물이 배출되는 토출부(700)를 선택하며, 급수스위치(110)를 터치하여 제어부(200)로 설정된 급수온도와 선택된 토출부(700) 및 급수개시 정보를 전달하는 입력단계(S100)와 온수관(10)과 냉수관(20)의 온수 및 냉수의 온도와 온수관(10)과 냉수관(20)의 온수 및 냉수를 공급받는 혼합부(500)의 혼합수 온도를 감지하여 각각의 온도를 제어부(200)로 전달하며, 혼합수 온도가 설정된 급수온도인가를 판단하여 토출부(700)로 급수를 결정하는 결정단계(S200) 및 급수스위치(110)를 터치하여 제어부(200)로 급수종료 정보를 전달하는 종료단계(S300)를 포함하여 구성된다.

구체적으로, 입력단계(S100)는

입력부(100)의 전원스위치(140)를 터치하여 전원을 공급하는 준비단계(S110)와 입력부(100)의 온도설정스위치(120)를 터치하여 급수온도를 설정하고, 설정된 급수온도 정보를 제어부(200)에 전달하는 온도설정단계(S120)와 물이 배출되는 고정식토출부(710)와 이동식토출부(720) 중 어느 하나의 토출부(700)를 선택하여 선택된 토출부(700)의 정보를 제어부(200)에 전달하는 토출부선택단계(S130) 및 급수스위치(110)를 터치하여 급수개시 정보를 제어부(200)에 전달하는 급수개시단계(S140)를 더 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 준비단계(S110)는 인체감지센서(800)에 의해 사용자가 감지되면 인체감지센서(800)에서 제어부(200)에 사용자가 감지되었다는 정보를 전달하고, 제어부(200)는 사용자가 감지된 정보를 바탕으로 입력부(100)를 활성화시킴으로써, 사용자가 감지되지 않을 때, 전력을 절약할 수 있는 효과를 실현한다.

또한, 사용자가 급수중에 급수스위치(110)를 터치하여 급수를 종료하지 않고 인체감지센서(800)에 감지되지 않게 되면 제어부(200)는 급수를 강제종료하며 입력부(100)를 비활성화시킴으로써, 물과 전력을 절약할 수 있는 효과를 실현한다.

다음으로, 상기 온도설정단계(S120)는 입력부(100)가 활성화된 상태에서 사용자가 온도설정스위치(120)를 이용하여 급수받고자 하는 물의 온도를 설정하는 것으로서, 온도설정스위치(120)의 온도증가버튼(120a)을 터치하면 온도가 1℃ 또는 설정된 단위만큼 증가하게 되고, 온도감소버튼(120b)을 터치하면 온도가 1℃ 또는 설정된 단위만큼 감소하게 되며, 설정표시부(160b)에 표시되어 사용자가 설정온도를 인지할 수 있도록 한다.

그리고, 온도설정스위치(120)에 의해 설정된 사용자 설정온도는 설정표시부(160b)에 표시됨과 동시에 제어부(200)에 정보가 전달되어 혼합부(500) 내부의 혼합수 온도와 비교되어 혼합수 온도가 사용자 설정온도에 도달되었는가 판단된다.

다음으로, 토출부선택단계(S130)는 상기 온도설정단계(S120) 이후 토출부(700)를 선택하기 위해 선택스위치(130)를 터치하여 고정식토출부(710) 또는 이동식토출부(720) 중 어느 하나의 토출부(700)를 선택하여 사용자가 원하는 토출부(700)로 급수를 유도한다.

즉, 토출부선택단계(S130)는 입력부(100)의 선택스위치(130)를 이용하여 고정식토출부(710) 또는 이동식토출부(720) 중 어느 하나가 선택되면 제어부(200)에 정보를 전달하고, 제어부(200)는 선택된 토출부(700)의 정보를 바탕으로, 토출부(700)에 구비된 선택밸브(730)를 선택적으로 개방하여 어느 하나의 토출부(700)로 물을 배출시킬 수 있도록 급수를 유도한다.

다음으로, 급수개시단계(S140)는 입력부(100)의 급수스위치(110)를 터치하여 급수개시 정보를 제어부(200)에 전달하고, 제어부(200)는 전달된 급수개시 정보를 바탕으로 이후의 결정단계(S200)에서 급수결정이 판단되면 급수밸브(620)와 선택밸브(730)를 제어하여 토출부(700)로 물을 배출시킨다.

덧붙여, 온도설정단계(S120) 및 토출부선택단계(S130) 전후 또는 이후의 종료단계(S300) 전에 사용자는 입력부(100)의 급수량설정스위치(160)를 이용하여 배출되는 물의 양을 조절할 수 있는 급수량설정단계(S150)를 더 포함하여 구성된다.

상기와 연관하여, 상기 결정단계(S200)는

온수관(10)과 냉수관(20)의 온수 및 냉수의 온도를 감지하여 제어부(200)에 전달하는 제1온도감지단계(S210)와 온수관(10)과 냉수관(20)의 온수 및 냉수를 공급받는 혼합부(500)의 혼합수 온도를 감지하여 제어부(200)에 전달하는 제2온도감지단계(S220) 및 제어부(200)에서 혼합수의 온도와 설정된 급수온도를 비교하여 혼합수가 설정된 급수온도에 비해 높으면 냉수밸브(410)를 더 개방하여 냉수량을 증가시키고, 혼합수가 설정된 급수온도에 비해 낮으면 온수밸브(310)를 더 개방하여 온수량을 증가시켜 혼합수를 설정된 급수온도에 도달하게 하여 토출부(700)로 급수를 결정하는 급수결정단계(S230)를 더 포함하여 구성된다.

먼저, 제1온도감지단계(S210)는 온수관(10)과 냉수관(20)에 각각 구비된 온수 온도센서(320)와 냉수 온도센서(420)로부터 온수와 냉수의 온도를 감지하여 각각의 온도 정보를 제어부(200)에 전달하고, 제어부(200)는 기입력된 '혼합수 온도 산출식'을 바탕으로 온수와 냉수의 온도차이에 의한 혼합수의 온도를 고려하여 온수밸브(310)와 냉수밸브(410)를 제어함으로써, 온수 공급량과 냉수 공급량을 조절한 후 혼합부(500)에 온수와 냉수를 공급하게 된다.

그리고, 제2온도감지단계(S220)는 온수관(10)과 냉수관(20)의 온수 및 냉수를 공급받는 혼합부(500)의 혼합수 온도를 혼합 온도센서(520)를 이용하여 감지한 후 제어부(200)로 전달한다.

다음으로, 급수결정단계(S230)는 제2온도감지단계(S220)에서 제어부(200)에 전달된 혼합수 온도 정보와 입력단계(S100)에서 설정된 사용자 설정온도를 비교한 후 토출부(700)로 급수를 개시하거나, 혼합수의 온도를 사용자 설정온도에 도달할 수 있도록 결정한다.

즉, 급수결정단계(S230)에서 제어부(200)는 혼합수 온도가 사용자 설정온도보다 낮으면 혼합부(500)에 구비된 가열부재(510)를 작동시켜 혼합수의 온도를 사용자 설정온도까지 상승시킴과 동시에 온수밸브(310)를 더 개방하여 온수 공급량을 증가시키고, 냉수밸브(410)를 일부 폐쇄하여 냉수 공급량을 감소시킨 후 가열부재(510)의 작동을 멈춘다.

그리고, 혼합수 온도가 사용자 설정온도보다 높으면 급수부(600)의 안전밸브(610)를 개방하여 강재배출시킴과 동시에 온수밸브(310)를 일부 폐쇄하여 온수 공급량을 감소시키고, 냉수밸브(410)를 더 개방하여 냉수 공급량을 증가시켜 혼합수의 온도를 사용자 설정온도까지 하강시킨다.

다시 설명하면, 제어부(200)는 혼합수 온도가 사용자 설정온도보다 높거나 낮으면 온수 공급량과 냉수 공급량을 조절하여 사용자 설정온도에 도달하도록 하고, 특히, 본 발명의 제어부(200)는 반복된 사용으로 혼합수가 빠르게 사용자 설정온도로 도달할 수 있도록 온수와 냉수의 온도를 감지한 후 기입력된 '혼합수 온도 산출식'을 바탕으로 온수와 냉수의 공급량을 결정한다.

일예로, 제어부(200)는 겨울철에 2~3회 반복되어 사용되면 외부의 온도가 낮아 저장된 혼합수의 온도가 낮고, 공급되는 온수와 냉수의 온도가 여름철에 비해 낮은 것을 판단하여, 기입력된 '혼합수 온도 산출식'을 바탕으로 온수의 공급량은 여름철에 비해 증가시키고, 냉수의 공급량은 여름철에 비해 감소시켜 혼합수의 온도가 사용자 설정온도에 빠르게 도달하도록 하는 것이다.

상기와 연관하여, 상기 종료단계(S300)는

입력부(110)의 급수스위치(110)를 터치하여 제어부(200)로 급수종료 정보를 전달하고, 제어부(200)는 전달된 급수종료 정보를 바탕으로 급수부(600)의 급수밸브(610)를 차단하여 급수를 종료시키는 한편, 인체감지센서(800)에서 사용자가 감지되지 않아도 제어부(200)로 급수종료 정보를 전달하여 급수를 종료시킨다.

상기와 같이 제시된 본 발명은 사용자의 데이터인 사용자 설정온도와 사용 시간대의 정보를 제어부(200)에서 저장하여 저장된 사용자의 데이터를 바탕으로 미리 혼합수의 온도를 설정온도에 도달하도록 함으로써, 즉시 급수를 사용할 수 있는 특징이 있고, 인체감지센서(800)를 통하여 사용자의 유무를 판단함으로써, 물 및 전력을 절약할 수 있는 효과를 얻을 수 있으며, 사용자가 설정한 설정온도의 급수를 항상 공급할 수 있는 한편, 급수 사용시 음악 또는 라디오 방송을 청취할 수 있고, 조명을 점등 및 소등하여 사용자에게 편의를 더욱더 제공할 수 있다.

상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

10 : 온수관 20 : 냉수관
100 : 입력부
110 : 급수스위치 120 : 온도설정스위치
130 : 선택스위치 140 : 전원스위치
150 : 표시부 160 : 급수량설정스위치
170 : 음량설정스위치 180 : 조명스위치
190 : 전환스위치
200 : 제어부
300 : 온수조절부
310 : 온수밸브 320 : 온수 온도센서
400 : 냉수조절부 410 : 냉수밸브
420 : 냉수 온도센서
500 : 혼합부
510 : 가열부재 520 : 혼합 온도센서
600 : 급수부
610 : 안전밸브 620 : 급수밸브
700 : 토출부
710 : 고정식토출부 720 : 이동식토출부
730 : 선택밸브
800 : 인체감지센서

Claims (7)

1. 급수개시 또는 급수종료를 입력시키는 급수스위치(110)와 급수온도를 설정하는 온도설정스위치(120)와 토출부(700)를 선택하는 선택스위치(130)와 설정온도 또는 급수온도 중 어느 하나 이상을 표기하는 표시부(150) 및 급수의 양을 조절하는 급수량설정스위치(160)를 구비하는 입력부(100);와
   입력부(100)에서 입력되는 정보를 저장하고, 스피커 및 조명등과 연결된 제어부(200);와
   온수관(10)에 연결되고, 공급되는 온수의 양을 조절하는 온수밸브(310)와 수온을 감지하는 온수 온도센서(320)를 구비하는 온수조절부(300);와
   냉수관(20)에 연결되고, 공급되는 냉수의 양을 조절하는 냉수밸브(410)와 수온을 감지하는 냉수 온도센서(420)를 구비하는 냉수조절부(400);와
   온수조절부(300)와 냉수조절부(400)가 연결되어 온수와 냉수가 혼합되고, 혼합수의 수온을 감지하는 혼합 온도센서(520)를 구비하는 혼합부(500);와
   혼합부(500)와 연결되고, 혼합부(500)에서 온수와 냉수가 혼합된 혼합수를 토출부(700)로 이동시키는 급수부(600); 및
   사용자를 감지하여 사용자의 유무에 따라 입력부(100)를 활성화시키는 인체감지센서(800);를 포함하여 구성되고,
   상기 입력부(100)는 스피커의 음량을 조절할 수 있는 음량설정스위치(170)와 조명등을 제어할 수 있는 조명스위치(180)를 더 포함하여 구성되며,
   상기 혼합부(500)는 온수와 냉수가 혼합되는 와류부와 혼합된 혼합수가 저장되는 저장부를 더 포함하여 구성되고,
   상기 저장부는 혼합수를 가열할 수 있는 가열부재(510)를 더 포함하여 구성되며,
   상기 제어부(200)는 온수 온도센서(320), 냉수 온도센서(420), 혼합 온도센서(520)로부터 감지된 수온에 따라 온수밸브(310) 및 냉수밸브(410)를 조절하여 각각의 온수 및 냉수의 공급량을 조절하고, 사용자 데이터인 설정온도와 사용 시간대를 바탕으로 혼합수를 사용 시간대에 설정온도로 미리 가열하는 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절 급수장치.
   
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5. 전원스위치(140)를 터치하여 전원을 공급하고, 인체감지센서(800)에 의해 사용자의 유무를 감지하여 제어부(200)에 전달하는 준비단계(S110)와
   온도설정스위치(120)를 이용하여 급수온도를 설정하고, 설정된 급수온도 정보를 제어부(200)에 전달하는 온도설정단계(S120)와
   물이 배출되는 고정식토출부(710)와 이동식토출부(720) 중 어느 하나의 토출부(700)를 선택하여 선택된 토출부(700)의 정보를 제어부(200)에 전달하는 토출부선택단계(S130) 및
   급수스위치(110)를 터치하여 급수개시 정보를 제어부(200)에 전달하는 급수개시단계(S140)를 포함하여 구성되는 입력단계(S100);와
   온수관(10)과 냉수관(20)의 온수 및 냉수의 온도를 감지하여 제어부(200)로 전달하는 제1온도감지단계(S210)와
   온수관(10)과 냉수관(20)의 온수 및 냉수를 공급받는 혼합부(500)의 혼합수 온도를 감지하여 제어부(200)로 전달하는 제2온도감지단계(S220) 및
   제어부(200)에서 혼합수의 온도와 설정된 급수온도를 비교하여 혼합수가 설정된 급수온도에 비해 높으면 냉수밸브(410)를 더 개방하여 냉수량을 증가시키고, 혼합수가 설정된 급수온도에 비해 낮으면 혼합부(500)에 구비된 가열부재(510)를 작동시켜 혼합수의 온도를 설정된 급수온도까지 상승시킴과 동시에 온수밸브(310)를 더 개방하여 온수량을 증가시켜 혼합수를 설정된 급수온도에 도달하게 하여 토출부(700)로 급수를 결정하는 급수결정단계(S230)를 포함하여 구성되는 결정단계(S200); 및
   급수스위치(110)를 터치하여 제어부(200)로 급수종료 정보를 전달하는 종료단계(S300);를 포함하여 구성되고,
   상기 온도설정단계(S120) 및 토출부선택단계(S130) 전후 또는 종료단계(S300) 전에 입력부(100)의 급수량설정스위치(160)를 이용하여 배출되는 물의 양을 조절할 수 있는 급수량설정단계(150);를 더 포함하여 구성되며,
   상기 제어부(200)는 사용자 데이터인 설정된 급수온도와 사용 시간대를 바탕으로 혼합수를 사용 시간대에 설정온도로 미리 가열하는 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절 급수장치를 이용한 급수 제어방법.
   
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