KR101962443B1 - 욕조용 수온 및 수위 조절 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 욕조용 수온 및 수위 조절 장치는, 온수공급관와 연결되는 온수관; 냉수공급관과 연결되는 냉수관; 상기 온수관을 통해 유입되는 온수와 상기 냉수관을 통해 유입되는 냉수가 혼합되어 배출되는 혼합수관; 상기 온수관, 상기 냉수관 및 상기 혼합수관 각각의 적어도 일부를 수용하는 하우징; 상기 온수관에 구비되며, 복수 개의 솔레노이드 밸브를 이용하여 유량을 적어도 세 레벨로 조절하는 온수 유량조절부; 상기 냉수관에 구비되며, 복수 개의 솔레노이드 밸브를 이용하여 유량을 적어도 세 레벨로 조절하는 냉수 유량조절부; 상기 하우징의 하단에 구비되며, 욕조에 받아진 물의 수온을 측정하는 비접촉식 수온 센서; 상기 하우징의 하단에 구비되며, 상기 욕조에 받아진 물의 수위를 측정하는 비접촉식 수위 센서; 및 상기 하우징에 수용되며, 미리 설정된 설정수온 및 상기 측정된 수온에 따라 상기 온수 유량조절부 및 상기 냉수 유량조절부 각각의 레벨을 제어하고, 상기 측정된 수위가 미리 설정된 설정수위에 도달하면 상기 온수 유량조절부와 상기 냉수 유량조절부를 차단하는 제어부를 포함한다.

Description

욕조용 수온 및 수위 조절 장치{APPARATUS FOR ADJUSTING WATER TEMPERATURE AND WATER LEVEL FOR A BATHTUB}
본 발명은 욕조용 수온 및 수위 조절 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 입욕시 원하는 목표 수온과 목표 수위를 설정하면 욕조 내에 목표 수온과 목표 수위의 물이 제공되도록 하는 욕조용 수온 및 수위 조절 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 욕조는 욕실 등에 고정 설치되어 입욕을 할 때 사용된다.
이러한 욕조에서 입욕을 하기 위해서는 욕조의 내부공간에 물을 채우게 되는데, 사용자가 수도전을 개폐시켜 적당한 온도의 물을 욕조에 공급하여 수위와 수온을 맞춘 상태에서 입욕하게 된다.
그러나, 이와 같은 욕조에 물을 공급하는 과정에 있어서 사용자가 수도전을 개폐한 후 욕조에 공급되는 물의 양을 확인하면서 일정수위에 도달할 때까지 기다리거나 아니면 다른 일을 하면서 수시로 욕조에 공급되는 물의 양을 확인하여 일정수위에 도달하면 수도전을 개폐하여야 하는 사용상의 불편함이 있었고, 수도전을 개폐한 상태에서 다른 일을 하다가 수도전을 개폐한 것을 깜박 잊을 경우에 욕조에 공급되는 물이 욕조를 넘치게 되어 필요이상으로 물을 낭비하게 되는 등의 단점이 있었다.
또한, 원하는 수온에 맞추기 위하여 수도전에서 나오는 온수와 냉수의 양을 손수 조절하여야 하는 번거로움이 있었고, 수도전에서 나오는 물을 원하는 수온에 맞추더라도 욕조에 물이 모두 받아지는 데까지 상당 시간이 소요됨으로 인하여 결국 욕조에 받아진 물은 원하는 수온보다 낮아지게 되는 불편함이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 사용자가 입욕시 원하는 목표 수온과 목표 수위를 설정하면 욕조 내에 자동적으로 목표 수온과 목표 수위의 물이 제공되도록 하는 욕조용 수온 및 수위 조절 장치를 제공하는 데 있다.
다만 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 욕조용 수온 및 수위 조절 장치는, 온수공급관와 연결되는 온수관; 냉수공급관과 연결되는 냉수관; 상기 온수관을 통해 유입되는 온수와 상기 냉수관을 통해 유입되는 냉수가 혼합되어 배출되는 혼합수관; 상기 온수관, 상기 냉수관 및 상기 혼합수관 각각의 적어도 일부를 수용하는 하우징; 상기 온수관에 구비되며, 복수 개의 솔레노이드 밸브를 이용하여 유량을 적어도 세 레벨로 조절하는 온수 유량조절부; 상기 냉수관에 구비되며, 복수 개의 솔레노이드 밸브를 이용하여 유량을 적어도 세 레벨로 조절하는 냉수 유량조절부; 상기 하우징의 하단에 구비되며, 욕조에 받아진 물의 수온을 측정하는 비접촉식 수온 센서; 상기 하우징의 하단에 구비되며, 상기 욕조에 받아진 물의 수위를 측정하는 비접촉식 수위 센서; 및 상기 하우징에 수용되며, 미리 설정된 설정수온 및 상기 측정된 수온에 따라 상기 온수 유량조절부 및 상기 냉수 유량조절부 각각의 레벨을 제어하고, 상기 측정된 수위가 미리 설정된 설정수위에 도달하면 상기 온수 유량조절부와 상기 냉수 유량조절부를 차단하는 제어부를 포함한다.
상기 욕조용 수온 및 수위 조절 장치는, 상기 하우징에 수용되며, 사용자의 스마트폰과 통신하기 위한 통신부를 더 포함하고, 상기 설정수온 및 상기 설정수위는 상기 사용자에 의해 상기 스마트폰의 애플리케이션을 통해 설정되며, 상기 통신부는 상기 스마트폰으로부터 상기 설정수온 및 상기 설정수위 정보를 수신할 수 있다.
상기 비접촉식 수온 센서는 적외선 온도 센서를 이용하여 수온을 측정할 수 있다.
상기 비접촉식 수위 센서는 마이크로파 또는 초음파를 수면에 발사하여 수위를 측정할 수 있다.
상기 온수 유량조절부는 상기 온수관을 전부 차단하거나 전부 개방하는 제1 솔레노이드 밸브 및 상기 냉수관을 일부 개방하거나 전부 개방하는 제2 솔레노이들 밸브를 포함하고, 상기 냉수 유량조절부는 상기 냉수관을 전부 차단하거나 전부 개방하는 제1 솔레노이드 밸브 및 상기 냉수관을 일부 개방하거나 전부 개방하는 제2 솔레노이들 밸브를 포함하며, 상기 온수 유량조절부는, 상기 제1 솔레노이드 밸브에 전류가 인가되지 않음으로써 전부 차단되고, 상기 제1 및 제2 솔레이노이드 밸브에 전류가 인가됨으로써 전부 개방되며, 상기 제1 솔레노이드 밸브에 전류가 인가되고 상기 제2 솔레노이드 밸브에 전류가 인가되지 않음으로써 일부 개방되고, 상기 냉수 유량조절부는, 상기 제1 솔레노이드 밸브에 전류가 인가되지 않음으로써 전부 차단되고, 상기 제1 및 제2 솔레이노이드 밸브에 전류가 인가됨으로써 전부 개방되며, 상기 제1 솔레노이드 밸브에 전류가 인가되고 상기 제2 솔레노이드 밸브에 전류가 인가되지 않음으로써 일부 개방될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 측정된 수온이 상기 설정수온보다 크고 상기 측정된 수온과 상기 설정수온의 차이가 소정 임계값보다 크면, 상기 냉수 유량조절부를 전부 개방하고 상기 온수 유량조절부를 전부 차단하며, 상기 측정된 수온이 상기 설정수온보다 크고 상기 측정된 수온과 상기 설정수온의 차이가 상기 소정 임계값보다 작으면, 상기 냉수 유량조절부를 전부 개방하고 상기 온수 유량조절부를 일부 개방하며, 상기 측정된 수온이 상기 설정수온보다 작고 상기 설정수온과 상기 측정된 수온의 차이가 상기 소정 임계값보다 크면, 상기 온수 유량조절부를 전부 개방하고 상기 냉수 유량조절부를 전부 차단하며, 상기 측정된 수온이 상기 설정수온보다 작고 상기 설정수온과 상기 측정된 수온의 차이가 상기 소정 임계값보다 작으면, 상기 온수 유량조절부를 전부 개방하고 상기 냉수 유량조절부를 일부 개방할 수 있다.
상기 욕조용 수온 및 수위 조절 장치는, 상기 혼합수관 내에 구비되어 물의 흐름에 의해 회전하는 프로펠러; 상기 하우징에 수용되며, 상기 프로펠러의 회전으로부터 전력을 생성하는 발전기; 및 상기 하우징에 수용되며, 상기 생성된 전력을 저장하여 상기 온수 유량조절부, 상기 냉수 유량조절부, 상기 수온 센서, 상기 수위 센서, 및 상기 제어부에 전원을 공급하는 배터리를 더 포함할 수 있다.
상기된 본 발명에 의하면, 사용자가 입욕시 원하는 목표 수온과 목표 수위를 설정하면 욕조 내에 자동적으로 목표 수온과 목표 수위의 물이 제공되도록 할 수 있다.
다만 본 발명의 효과는 상기된 바와 같은 효과로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 효과가 도출될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 욕조용 수온 및 수위 조절 장치의 개략적인 외관 구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 욕조용 수온 및 수위 조절 장치의 내부 구성을 나타낸다.
도 3은 비접촉식 수위 센서(410)가 욕조에 받아진 물의 수위를 측정하는 원리를 나타낸다.
도 4a 내지 4c는 온수 유량조절부(300_1)와 냉수 유량조절부(300_2)의 구체적인 구성 및 동작을 나타낸다.
도 5는 제어부(510)가 온수 유량조절부(300_1)와 냉수 유량조절부(300_2)를 제어하는 알고리즘을 나타낸 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하 설명 및 첨부된 도면들에서 실질적으로 동일한 구성요소들은 각각 동일한 부호들로 나타냄으로써 중복 설명을 생략하기로 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 욕조용 수온 및 수위 조절 장치의 개략적인 외관 구성을 나타내고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 욕조용 수온 및 수위 조절 장치의 내부 구성을 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 욕조용 수온 및 수위 조절 장치는, 하우징(100), 온수관(210), 냉수관(220), 혼합수관(230), 온수 유량조절부(300_1), 냉수 유량조절부(300_2), 비접촉식 수위 센서(410), 비접촉식 수온 센서(420), 제어부(510), 통신부(520), 메모리(530), 프로펠러(610), 발전기(620), 배터리(630)를 포함한다.
하우징(100)은 예컨대 스테인리스 재질로 이루어지며, 온수관(210), 냉수관(220), 혼합수관(230) 각각의 일부, 비접촉식 수위 센서(410), 비접촉식 수온 센서(420), 제어부(510), 통신부(520), 메모리(530), 발전기(620), 배터리(630) 등을 수용한다.
온수관(210)은 욕실에 마련되는 온수공급관과 연결되어, 온수공급관을 통하여 온수를 공급받는다.
냉수관(220)은 욕실에 마련되는 냉수공급관과 연결되어, 냉수공급관을 통하여 냉수를 공급받는다.
혼합수관(230)은 온수관(210) 및 냉수관(220)과 연결되며, 따라서 온수관(210)과 냉수관(220)을 통해 공급되는 온수와 냉수가 혼합된 혼합수를(경우에 따라서는 온수 또는 냉수만을) 욕조에 배출한다.
온수 유량조절부(300_1)는 온수관(210)에 구비되어, 혼합수관(230)으로 공급되는 온수의 유량을 조절한다. 본 발명의 실시예에서, 온수 유량조절부(300_1)는 복수 개의 솔레노이드 밸브를 이용하여 유량을 적어도 세 레벨로, 예컨대 전부 차단, 전부 개방, 일부 개방의 세 레벨로 조절한다. 이러한 온수 유량조절부(300_1)에 관하여는 뒤에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
냉수 유량조절부(300_2)는 냉수관(220)에 구비되어, 혼합수관(230)으로 공급되는 냉수의 유량을 조절한다. 본 발명의 실시예에서, 냉수 유량조절부(300_2)는, 온수 유량조절부(300_1)와 마찬가지로, 복수 개의 솔레노이드 밸브를 이용하여 유량을 적어도 세 레벨로, 예컨대 전부 차단, 전부 개방, 일부 개방의 세 레벨로 조절한다. 이러한 냉수 유량조절부(300_2)에 관하여는 뒤에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
비접촉식 수위 센서(410)는 하우징(100)의 하단에 구비되어 비접촉 방식으로 욕조에 받아진 물의 수위를 측정한다. 예컨대 비접촉식 수위 센서(410)는, 마이크로파 또는 초음파를 수면으로 발사하고 되돌아오는 반사파를 이용하여 수위를 측정할 수 있다.
도 3은 비접촉식 수위 센서(410)가 욕조에 받아진 물의 수위를 측정하는 원리를 나타낸다. 욕조용 수온 및 수위 조절 장치가 최초 설치되면, 비접촉식 수위 센서(410)는 욕조가 빈 상태에서 욕조의 바닥으로부터의 높이(h1)를 측정하여 메모리(530)에 저장한다. 욕조에 받아진 물의 수위를 측정할 때에는, 수면으로부터의 높이(h2)를 측정하고, 욕조의 바닥으로부터의 높이(h1)에서 측정된 높이(h2)를 뺀 값(ho=h1-h2)을 수위로 측정한다.
비접촉식 수온 센서(420)는 하우징(100)의 하단에 구비되어 비접촉 방식으로 욕조에 받아진 물의 수온을 측정한다. 예컨대 비접촉식 수온 센서(420)는, 적외선 온도 센서를 이용하여 욕조에 받아진 물의 수온을 측정할 수 있다.
본 실시예에 따른 욕조용 수온 및 수위 조절 장치는 사용자가 스마트폰을 통하여 수온과 수위를 설정할 수 있도록 구현된다. 따라서 욕조용 수온 및 수위 조절 장치는 스마트폰과 데이터를 송수신할 수 있도록 통신부(520)가 구비된다. 통신부(520)는 홈 게이트웨이와 연결되어, 홈 게이트웨이를 통해 사용자의 스마트폰과 정보를 송수신할 수 있다.
사용자의 스마트폰에는 욕조에 받아진 물의 수온과 수위 정보를 제공하고, 수온 및 수위 조절 장치를 제어하며, 수온과 수위를 설정할 수 있는 사용자 인터페이스를 가지는 애플리케이션이 제공된다.
사용자가 스마트폰의 애플리케이션을 통하여 수온과 수위를 설정하면, 설정수온과 설정수위 정보는 욕조용 수온 및 수위 조절 장치로 전송되어 통신부(520)가 수신하고, 메모리(530)에 저장된다. 한편, 비접촉식 수위 센서(410)와 비접촉식 수온 센서(420)에 의해 측정되는 수위 및 수온 정보는 주기적으로 스마트폰으로 전송되어 상기 애플리케이션을 통해 정보가 제공될 수 있다.
제어부(510)는 욕조용 수온 및 수위 조절 장치를 전반적으로 제어한다. 특히 제어부(510)는, 사용자가 설정한 설정수온과 비접촉식 수온 센서(420)에 의해 측정된 수온에 따라 온수 유량조절부(300_1)와 냉수 유량조절부(300_2)의 레벨을 제어한다. 또한 제어부(510)는 비접촉식 수위 센서(410)에 의해 측정된 수위가 사용자가 설정한 설정수위에 도달하면 온수 유량조절부(300_1)와 냉수 유량조절부(300_2)를 차단한다.
본 실시예에 따른 욕조용 수온 및 수위 조절 장치는 전형적으로 욕실에 설치되므로, 방수에 적합하고 설치시 별도의 전원 공급선을 필요로 하지 않도록 일반 가정용 전원을 사용하지 않고 자체 전원을 사용한다. 이를 위하여 혼합수관(230) 내에 물의 흐름에 의해 회전하는 프로펠러(610)가 설치된다. 프로펠러(610)는 예컨대 유속 또는 유량을 측정하기 위한 것과 유사한 원뿔 형태일 수 있다. 프로펠러(610)는 발전기(620)와 연결되어, 발전기(620)는 프로펠러(610)의 회전으로부터 전력을 생성한다. 따라서 혼합수관(230)에 물이 공급되는 동안은 항상 발전기(620)를 통해 전력이 생성된다. 발전기(620)를 통해 생성되는 전력은 배터리(630)에 저장된다. 배터리(630)는 제어부(510), 통신부(520), 온수 유량조절부(300_1), 냉수 유량조절부(300_2), 비접촉식 수위 센서(410), 비접촉식 수온 센서(420) 등에 전원을 공급한다.
도 4a 내지 4c는 온수 유량조절부(300_1)와 냉수 유량조절부(300_2)의 구체적인 구성 및 동작을 나타낸다.
온수 유량조절부(300_1) 및 냉수 유량조절부(300_2)(이하, 유량조절부(300))는, 두 개의 솔레노이드 밸브(310, 320)로 이루어진다. 본 실시예에서 유량조절부(300)는 전부 차단, 전부 개방, 일부 개방의 세 레벨로 조절될 수 있도록 두 개의 솔레노이드 밸브(310, 320)로 이루어지는 것을 예로 들어 설명하나, 3개 이상의 솔레노이드 밸브로 이루어져 4 이상의 레벨로 조절될 수도 있다.
제1 솔레노이드 밸브(310)는 개폐부(311), 가동철심(312) 및 전자코일(313)로 이루어지고, 제2 솔레노이드 밸브(320)는 개폐부(321), 가동철심(322), 전자코일(323) 및 온,냉수관(210, 220) 내에 구비되는 스토퍼(324)로 이루어진다.
제1 솔레노이드 밸브(310)의 전자코일(313)에 전류가 인가되지 않으면, 도 4a에 도시된 바와 같이 개폐부(311)는 온,냉수관(210, 220)을 전부 차단하는 상태가 된다. 그러나 제1 솔레노이드 밸브(310)의 전자코일(313)에 전류가 인가되면, 도 4b 및 4c에 도시된 바와 같이 전자코일(313)에 생성되는 자력으로 인해 가동철심(312)이 들어올려져 개폐부(311)는 온,냉수관(210, 220)을 전부 개방하는 상태가 된다.
제2 솔레노이드 밸브(320)의 전자코일(323)에 전류가 인가되지 않으면, 도 4a 및 4c에 도시된 바와 같이 스토퍼(324)로 인해 개폐부(321)는 온,냉수관(210, 220)을 일부 개방하는 상태가 된다. 그러나 제2 솔레노이드 밸브(320)의 전자코일(323)에 전류가 인가되면, 도 4b에 도시된 바와 같이 전자코일(323)에 생성되는 자력으로 인해 가동철심(322)이 들어올려져 개폐부(321)는 온,냉수관(210, 220)을 전부 개방하는 상태가 된다.
이러한 제1, 2 솔레노이드 밸브(310, 320)의 조합을 통하여, 유량조절부(300)는 다음 표와 같이 세 가지 상태로 조절될 수 있다.
제1 솔레노이드 밸브(310) 제2 솔레노이드 밸브(320) 유량조절부(300) 상태
도 4a 전류 미인가 전류 미인가(또는 인가) 전부 차단
도 4b 전류 인가 전류 인가 전부 개방
도 4c 전류 인가 전류 미인가 일부 개방
즉, 제1 솔레노이드 밸브(310)에 전류가 인가되지 않으면 유량조절부(300)는 전부 차단되고(도 4a), 제1, 2 솔레노이드 밸브(310, 320)에 모두 전류가 인가되면 유량조절부(300)는 전부 개방되며(도 4b), 제1 솔레노이드 밸브(310)에 전류가 인가되고 제2 솔레노이드 밸브(320)에 전류가 인가되지 않으면 유량조절부(300)는 일부 개방된다(도 4c).
따라서 제어부(510)는 온수 유량조절부(300_1) 및 냉수 유량조절부(300_2) 각각의 제1, 2 솔레노이드 밸브(310, 320)에 전류를 인가하거나 인가하지 않음으로써, 온수 유량조절부(300_1) 및 냉수 유량조절부(300_2)를 각각 전부 차단, 일부 개방, 전부 개방 상태로 조절할 수 있다.
온수공급관을 통해 공급되는 온수의 양을 100%, 냉수공급관을 통해 공급되는 냉수의 양을 100%라 하자.
온수 유량조절부(300_1)와 냉수 유량조절부(300_2)가 모두 전부 차단되면 혼합수관(230)으로 물이 공급되지 않게 된다.
온수 유량조절부(300_1)와 냉수 유량조절부(300_2)가 모두 전부 개방되면 혼합수관(230)으로 온수 100%, 냉수 100%가 공급된다. 따라서 혼합수관(230)은 욕조에 온수와 냉수의 비율이 1;1인 혼합수를 공급한다.
온수 유량조절부(300_1)가 전부 개방되고 냉수 유량조절부(300_2)가 일부 개방되면 혼합수관(230)으로 온수 100%, 냉수 50%가 공급된다. 따라서 혼합수관(230)은 욕조에 온수와 냉수의 비율이 2:1인 혼합수를 공급한다.
온수 유량조절부(300_1)가 일부 개방되고 냉수 유량조절부(300_2)가 전부 개방되면 혼합수관(230)으로 온수 50%, 냉수 100%가 공급된다. 따라서 혼합수관(230)은 욕조에 온수와 냉수의 비율이 1:2인 혼합수를 공급한다.
도 5는 설정수온, 설정수위, 그리고 비접촉식 수위 센서(410)와 비접촉식 수온 센서(420)에 의해 측정된 측정수위 및 측정수온에 따라 제어부(510)가 온수 유량조절부(300_1)와 냉수 유량조절부(300_2)를 제어하는 알고리즘을 나타낸 흐름도이다.
먼저, 사용자는 스마트폰의 애플리케이션을 통해 수온, 수위를 설정한다(710단계).
스마트폰은 설정수온, 설정수위 정보를 홈 게이트웨이를 통해 욕조용 수온 및 수위 조절 장치로 전송한다(715단계). 설정수온, 설정수위 정보는 메모리(530)에 저장된다.
제어부(510)는 온수 유량조절부(300_1) 및 냉수 유량조절부(300_2)의 제1 솔레노이드 밸브(310)와 제2 솔레노이드 밸브(320)에 전류를 인가하여 온수 유량조절부(300_1) 및 냉수 유량조절부(300_2)를 전부 개방함으로써(720단계), 물받기를 시작한다.
비접촉식 수온 센서(420)는 주기적으로(예컨대, 수 초 주기로) 욕조에 받아진 물의 수온을 측정하고(730단계), 비접촉식 수위 센서(410)는 주기적으로(예컨대, 수 초 주기로) 욕조에 받아진 물의 수위를 측정한다(740단계).
제어부(510)는 측정수온이 설정수온보다 높은지 판단하고(755단계), 그렇다면 측정수온과 설정수온의 차이, 즉 "측정수온 - 설정수온"이 소정의 임계값(Td) 이상인지 판단한다(760단계). 여기서 임계값(Td)은 측정수온과 설정수온의 차이가 크다면 온수 또는 냉수만을 공급할 수 있도록 하기 위한 기준이 되는 값이다.
760단계에서 측정수온과 설정수온의 차이가 임계값(Td) 이상이면, 현재 물이 너무 뜨거운 상태인 것이므로, 제어부(510)는, 냉수 유량조절부(300_2)는 제1 솔레노이드 밸브(310)와 제2 솔레노이드 밸브(320)에 전류를 인가하여 전부 개방하고, 온수 유량조절부(300_1)는 제1 솔레노이드 밸브(310)에 전류를 인가하지 않음으로써 전부 차단한다(765단계).
760단계에서 측정수온과 설정수온의 차이가 임계값(Td)보다 작으면, 현재 물이 약간 뜨거운 상태인 것이므로, 제어부(510)는, 냉수 유량조절부(300_2)는 제1 솔레노이드 밸브(310)와 제2 솔레노이드 밸브(320)에 전류를 인가하여 전부 개방하고, 온수 유량조절부(300_1)는 제1 솔레노이드 밸브(310)에 전류를 인가하고 제2 솔레노이드 밸브(320)에 전류를 인가하지 않음으로써 일부 개방한다(768단계).
755단계에서 측정수온이 설정수온 이하이면, 제어부(510)는 설정수온과 측정수온의 차이, 즉 "설정수온 - 측정수온"이 임계값(Td) 이상인지 판단한다(770단계),
770단계에서 설정수온과 측정수온의 차이가 임계값(Td) 이상이면, 현재 물이 너무 차가운 상태인 것이므로, 제어부는(510)는, 온수 유량조절부(300_1)는 제1 솔레노이드 밸브(310)와 제2 솔레노이드 밸브(320)에 전류를 인가하여 전부 개방하고, 냉수 유량조절부(300_2)는 제1 솔레노이드 밸브(310)에 전류를 인가하지 않음으로써 전부 차단한다(775단계).
770단계에서 측정수온과 설정수온의 차이가 임계값(Td)보다 작으면, 현재 물이 약간 차가운 상태인 것이므로, 제어부(510)는, 온수 유량조절부(300_1)는 제1 솔레노이드 밸브(310)와 제2 솔레노이드 밸브(320)에 전류를 인가하여 전부 개방하고, 냉수 유량조절부(300_2)는 제1 솔레노이드 밸브(310)에 전류를 인가하고 제2 솔레노이드 밸브(320)에 전류를 인가하지 않음으로써 일부 개방한다(778단계).
위와 같은 730단계 내지 778단계의 일련의 과정을 통하여, 욕조에 받아지는 물의 수온은 설정수온에 수렴하게 된다.
한편, 제어부(510)는 740단계에서 측정된 수위가 설정수위 이상인지 판단하고(780단계), 그렇다면 온수 유량조절부(300_1) 및 냉수 유량조절부(300_2)를 모두 제1 솔레노이드 밸브(310)에 전류를 인가하지 않음으로써 전부 차단함으로써(785단계), 물받기를 완료한다.
그리고 제어부(510)는 통신부(520)를 통해 사용자의 스마트폰으로 물받기가 완료되었음을 알리는 알림을 전송한다(790단계).
본 발명의 실시예들에 따른 장치는 프로세서, 프로그램 데이터를 저장하고 실행하는 메모리, 디스크 드라이브와 같은 영구 저장부(permanent storage), 외부 장치와 통신하는 통신 포트, 터치 패널, 키(key), 버튼 등과 같은 사용자 인터페이스 장치 등을 포함할 수 있다. 소프트웨어 모듈 또는 알고리즘으로 구현되는 방법들은 상기 프로세서상에서 실행 가능한 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드들 또는 프로그램 명령들로서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체 상에 저장될 수 있다. 여기서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로 마그네틱 저장 매체(예컨대, ROM(read-only memory), RAM(random-access memory), 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)) 등이 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 매체는 컴퓨터에 의해 판독가능하며, 메모리에 저장되고, 프로세서에서 실행될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예는 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩 업 테이블(look-up table) 등과 같은 집적 회로 구성들을 채용할 수 있다. 본 발명에의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있는 것과 유사하게, 실시예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 실시예는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. "매커니즘", "요소", "수단", "구성"과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.
실시예에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시예들로서, 어떠한 방법으로도 실시 예의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 욕조용 수온 및 수위 조절 장치로서,
    온수공급관와 연결되는 온수관;
    냉수공급관과 연결되는 냉수관;
    상기 온수관을 통해 유입되는 온수와 상기 냉수관을 통해 유입되는 냉수가 혼합되어 배출되는 혼합수관;
    상기 온수관, 상기 냉수관 및 상기 혼합수관 각각의 적어도 일부를 수용하는 하우징;
    상기 온수관에 구비되며, 복수 개의 솔레노이드 밸브를 이용하여 유량을 적어도 세 레벨로 조절하는 온수 유량조절부;
    상기 냉수관에 구비되며, 복수 개의 솔레노이드 밸브를 이용하여 유량을 적어도 세 레벨로 조절하는 냉수 유량조절부;
    상기 하우징의 하단에 구비되며, 욕조에 받아진 물의 수온을 측정하는 비접촉식 수온 센서;
    상기 하우징의 하단에 구비되며, 상기 욕조에 받아진 물의 수위를 측정하는 비접촉식 수위 센서; 및
    상기 하우징에 수용되며, 미리 설정된 설정수온 및 상기 측정된 수온에 따라 상기 온수 유량조절부 및 상기 냉수 유량조절부 각각의 레벨을 제어하고, 상기 측정된 수위가 미리 설정된 설정수위에 도달하면 상기 온수 유량조절부와 상기 냉수 유량조절부를 차단하는 제어부를 포함하고,
    상기 온수 유량조절부는 상기 온수관을 전부 차단하거나 전부 개방하는 제1 솔레노이드 밸브 및 상기 냉수관을 일부 개방하거나 전부 개방하는 제2 솔레노이드 밸브를 포함하고,
    상기 냉수 유량조절부는 상기 냉수관을 전부 차단하거나 전부 개방하는 제1 솔레노이드 밸브 및 상기 냉수관을 일부 개방하거나 전부 개방하는 제2 솔레노이드 밸브를 포함하며,
    상기 온수 유량조절부는, 상기 제1 솔레노이드 밸브에 전류가 인가되지 않음으로써 전부 차단되고, 상기 제1 및 제2 솔레이노이드 밸브에 전류가 인가됨으로써 전부 개방되며, 상기 제1 솔레노이드 밸브에 전류가 인가되고 상기 제2 솔레노이드 밸브에 전류가 인가되지 않음으로써 일부 개방되고,
    상기 냉수 유량조절부는, 상기 제1 솔레노이드 밸브에 전류가 인가되지 않음으로써 전부 차단되고, 상기 제1 및 제2 솔레이노이드 밸브에 전류가 인가됨으로써 전부 개방되며, 상기 제1 솔레노이드 밸브에 전류가 인가되고 상기 제2 솔레노이드 밸브에 전류가 인가되지 않음으로써 일부 개방되는 수온 및 수위 조절 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징에 수용되며, 사용자의 스마트폰과 통신하기 위한 통신부를 더 포함하고,
    상기 설정수온 및 상기 설정수위는 상기 사용자에 의해 상기 스마트폰의 애플리케이션을 통해 설정되며,
    상기 통신부는 상기 스마트폰으로부터 상기 설정수온 및 상기 설정수위 정보를 수신하는 수온 및 수위 조절 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비접촉식 수온 센서는 적외선 온도 센서를 이용하여 수온을 측정하는 수온 및 수위 조절 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비접촉식 수위 센서는 마이크로파 또는 초음파를 수면에 발사하여 수위를 측정하는 수온 및 수위 조절 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 측정된 수온이 상기 설정수온보다 크고 상기 측정된 수온과 상기 설정수온의 차이가 소정 임계값보다 크면, 상기 냉수 유량조절부를 전부 개방하고 상기 온수 유량조절부를 전부 차단하며,
    상기 측정된 수온이 상기 설정수온보다 크고 상기 측정된 수온과 상기 설정수온의 차이가 상기 소정 임계값보다 작으면, 상기 냉수 유량조절부를 전부 개방하고 상기 온수 유량조절부를 일부 개방하며,
    상기 측정된 수온이 상기 설정수온보다 작고 상기 설정수온과 상기 측정된 수온의 차이가 상기 소정 임계값보다 크면, 상기 온수 유량조절부를 전부 개방하고 상기 냉수 유량조절부를 전부 차단하며,
    상기 측정된 수온이 상기 설정수온보다 작고 상기 설정수온과 상기 측정된 수온의 차이가 상기 소정 임계값보다 작으면, 상기 온수 유량조절부를 전부 개방하고 상기 냉수 유량조절부를 일부 개방하는 수온 및 수위 조절 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 혼합수관 내에 구비되어 물의 흐름에 의해 회전하는 프로펠러;
    상기 하우징에 수용되며, 상기 프로펠러의 회전으로부터 전력을 생성하는 발전기; 및
    상기 하우징에 수용되며, 상기 생성된 전력을 저장하여 상기 온수 유량조절부, 상기 냉수 유량조절부, 상기 수온 센서, 상기 수위 센서, 및 상기 제어부에 전원을 공급하는 배터리를 더 포함하는 수온 및 수위 조절 장치.
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