KR102581586B1 - 온수기의 동작 방법 - Google Patents

Abstract

온수기의 동작 방법이 개시된다. 상기 온수기의 동작 방법은, 온수 추출이 필요한 경우에 히터를 사용하여 정수를 가열한 후 공급하는 온수기의 동작 방법에 있어서, 온수 추출 입력을 받으면, 상기 히터에 의해 가열된 온수를 배출하는 온수 드레인의 동작을 개시하는 단계; 상기 히터의 가열을 개시하는 단계; 상기 히터의 전단에 설치된 유량센서가 유로 내의 유량을 감지하여 생성한 입력신호를 기 설정된 주파수와 비교하는 단계; 상기 입력신호의 주파수가 상기 기 설정된 주파수 미만이면, 상기 히터의 가열을 정지하고, 상기 온수 드레인의 동작을 정지하는 단계; 및 상기 히터에 연결된 안전변을 통해 상기 유로 내의 압력을 배출시키는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

온수기의 동작 방법 {OPERATING METHOD OF HOT WATER DISPENSER}

본 출원은 온수기의 동작 방법에 관한 것이다.

온수기는 원수를 정화한 후 가열하여 온수를 공급하는 장치로서, 전력소비의 최소화 및 장치의 소형화를 위해 온수추출이 필요한 경우에만 히터를 사용하여 정수를 가열한 후 공급하는 순간온수형 온수기가 널리 사용되고 있다.

그러나 순간온수형 온수기의 경우 안정적인 목표온도를 가지는 온수를 제공하기 어렵다는 한계가 있어 이를 해결하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.

당해 기술분야에서는 순간온수형 온수기가 보다 안정적인 목표온도를 가지는 온수를 제공하면서도, 동작의 안전성을 확보하기 위한 방안이 요구되고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 온수기의 동작 방법을 제공한다.

상기 온수기의 동작 방법은, 온수 추출이 필요한 경우에 히터를 사용하여 정수를 가열한 후 공급하는 온수기의 동작 방법에 있어서, 온수 추출 입력을 받으면, 상기 히터에 의해 가열된 온수를 배출하는 온수 드레인의 동작을 개시하는 단계; 상기 히터의 가열을 개시하는 단계; 상기 히터의 전단에 설치된 유량센서가 유로 내의 유량을 감지하여 생성한 입력신호를 기 설정된 주파수와 비교하는 단계; 상기 입력신호의 주파수가 상기 기 설정된 주파수 미만이면, 상기 히터의 가열을 정지하고, 상기 온수 드레인의 동작을 정지하는 단계; 및 상기 히터에 연결된 안전변을 통해 상기 유로 내의 압력을 배출시키는 단계를 포함할 수 있다.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 목표온도에 미치지 못하는 온수를 온수 드레인을 통해 배수함으로써 보다 안정적인 목표온도를 가지는 온수를 제공하면서도, 온수 드레인의 막힘 등과 같은 이상이 감지될 경우 안전변을 통해 유로의 압력을 배출하도록 함으로써 동작의 안전성을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 온수기의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수기의 동작 방법의 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

본 발명은 원수를 정화한 후 가열하여 온수를 공급하는 온수기에 관한 것으로, 여기서, 온수기라 함은 온수만을 제공하는 온수기뿐만 아니라, 상온의 정수 또는 냉정수를 제공하는 기능을 추가적으로 구비하는 정수기 또는 냉온수기나, 이온수, 탄산수, 산소수와 같은 각종 기능수를 공급하는 기능을 추가적으로 구비하는 기능수기 등을 총칭하는 의미로서 이해되어야 한다.

또한, 본 발명에 따른 온수기(100)는 원수 공급부(105)를 통해 유입되는 정수 대상수로서의 원수를 각종 필터들을 통과시켜 정화하고, 그 정화된 정수수(이하, 본 명세서에서는 편의상 '정수' 라고 한다)를 별도의 저장 공간에 저장하고 있다가 외부로 배출할 수 있는 저수식 온수기에 관한 것이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 온수기의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 온수기(100)는 필터부(110), 저장탱크(115), 온수추출펌프(120), 유량센서(125), 히터(130), 안전변(135), 온수센서(140), 커넥터(145), 온수 드레인 펌프(150), 온수 추출부(160), 제어부(165) 및 입력부(170) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

필터부(110)는 하나 이상의 필터로 구성되어 원수를 순차적으로 여과하여 정화시키기 위한 것으로서, 세디먼트 필터와, 프리 카본필터와, 역삼투막 필터와, 포스트 카본필터를 포함할 수 있으나, 필터의 종류, 개수 및 순서는 온수기(정수기)의 여과방식 또는 온수기(정수기)에 요구되는 여과 성능에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 역삼투막 필터 대신에 중공사막 필터가 구비될 수도 있다. 이러한 중공사막 필터는 수십에서 수백 나노미터(nm) 크기의 기공을 가진 기공성 필터로서, 막 표면에 분포하는 무수히 많은 미세기공을 통해 물속의 오염물질을 제거하게 된다. 또한, 포스트 카본필터가 구비되지 않을 수도 있고, 전술한 필터를 대신하거나 추가하여 마이크로 필터(MF)나 다른 기능성 필터가 구비되는 것도 가능하다.

저장탱크(115)는 필터부(110)를 통과하며 정화된 정수를 저장하였다가, 온수 추출시에 저장된 정수를 배출할 수 있다.

도 1에 도시되지는 않았지만, 저장탱크(115)의 내부에는 저장탱크(115)에 저장된 정수의 수위를 감지하기 위한 적어도 하나의 수위센서(미도시)가 설치될 수도 있다.

온수추출펌프(120)는 온수를 제공하기 위한 온수 유로상에서 저장탱크(115)의 후단에 설치되어, 온수 추출시에 저장탱크(115)에 저장된 정수를 히터(130)로 제공할 수 있다.

온수추출펌프(120)는 예를 들어 모터로 구현될 수 있으며, 입력전압을 이용하여 동작 속도를 제어할 수 있는 직류 모터 또는 주파수 조절을 통해서 동작 속도를 제어할 수 있는 교류 모터가 사용될 수 있다.

유량센서(125)는 온수를 제공하기 위한 온수 유로상에, 예를 들어 히터(130)의 전단에 설치되어, 온수 유로를 흐르는 정수의 유량을 감지하기 위한 것이다.

일 실시예에 따르면, 유량센서(125)는 온수 유로를 통해 흐르는 정수의 유량을 감지할 수 있는데, 유량이 많아지면 유량센서(125)의 입력 신호의 주파수가 커지고, 유량이 적어지면 유량센서(125)가 온수 유로 내의 유량을 감지하여 생성한 입력 신호의 주파수가 작아질 수 있다. 또한, 유로를 통해 정수가 흐르지 않거나, 유량센서(125)의 고장으로 동작하지 않을 경우에는, 유량센서(125)에서 입력 신호가 감지되지 않는다.

히터(130)는 저장탱크(115)로부터 제공되는 정수를 가열하기 위한 것으로, 온수추출이 필요한 경우에 저장탱크(115)로부터 제공되는 정수를 가열하는 순간온수형 히터로 구현될 수 있으며, 통상의 기술자에게 공지된 다양한 순간온수형 히터가 채용될 수 있는 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

안전변(135)은 히터(130)에 연결되어 히터(130) 및 온수 유로 내의 압력이 기 설정된 압력 이상이 되면 개방되어 압력(즉, 스팀, 온수 등)을 배출하기 위한 것이다.

일 실시예에 따르면, 안전변(135)은 제어부(165)에 의해 온수 드레인(155)의 이상이 감지된 경우 개방되어 압력을 배출하도록 제어될 수 있다.

온수센서(140)는 온수 유로 상에서 히터(130)의 후단에 설치되어 히터(130)에 의해 가열된 온수의 온도를 측정하기 위한 것이다.

커넥터(145)는 온수 유로 상에서 히터(130)의 후단에 설치되며, 히터(130)에 의해 가열된 온수가 온수 드레인(155) 또는 온수 추출부(160)로 흐르도록 유로를 제어하기 위한 것이다.

일 실시예에 따르면, 커넥터(145)는 제어부(165)의 제어에 따라 유로를 제어할 수 있다.

상술한 온수센서(140)와 커넥터(145)는 일체로 형성되어 히터(130)의 후단에 설치될 수 있다.

온수 드레인 펌프(150)는 커넥터(145)로부터 온수 드레인(155)으로 배수되는 배수 유로 상에 설치되어, 설정온도보다 낮은 온도를 갖는 온수가 온수 드레인(155)으로 배수되도록 한다. 온수 드레인 펌프(150)는 예를 들어 모터로 구현될 수 있으며, 입력전압을 이용하여 동작 속도를 제어할 수 있는 직류 모터 또는 주파수 조절을 통해서 동작 속도를 제어할 수 있는 교류 모터가 사용될 수 있다.

온수 추출부(160)는 온수 유로를 통해 제공되는 온수를 사용자에게 제공하기 위한 것으로, 예를 들어, 파우셋으로 구현될 수 있다.

제어부(165)는 온수기(100)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 것으로, 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등의 프로세서로 구현될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제어부(165)는 후술하는 입력부(170)로부터 온수 추출 입력 신호가 전달되면, 히터(130)에 의해 가열된 온수가 온수 드레인(155)으로 배출되도록 커넥터(145)를 제어하고 온수 드레인 펌프(150)를 동작시켜서 온수 드레인(155)의 동작을 개시하고, 저장탱크(115)로부터 제공되는 정수를 히터(130)에 의해 가열할 수 있다.

이후, 제어부(165)는 유량센서(125)가 온수 유로 내의 유량을 감지하여 생성한 입력 신호와 온수추출 펌프(120) 또는 온수 드레인 펌프(150)의 동작 피드백 전류값을 기초로 온수 드레인(155)의 이상 여부를 판단하고, 온수 드레인(155)의 이상 여부에 따라 히터(130), 안전변(135) 및 커넥터(145) 중 적어도 하나의 동작을 제어할 수 있다.

제어부(165)가 온수 드레인(155)의 이상 여부를 감지하고 감지 결과에 따라 제어하는 구체적인 과정은 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.

입력부(170)는 사용자로부터 온수기(100)의 기능의 조작을 위한 입력을 받기 위한 것으로, 입력부(170)에 의한 입력 신호는 제어부(165)로 전달될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수기의 동작 방법의 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 온수기에 구비된 입력부(170)를 통해 온수 추출 입력을 받으면(S21), 히터(130)에 의해 가열된 온수가 온수 드레인(155)으로 배출되도록 커넥터(145)를 제어하고 온수 드레인 펌프(150)를 동작시켜서 온수 드레인(155)의 동작을 개시하고(S22), 히터(130)의 가열을 개시하여 저장탱크(115)로부터 제공되는 정수를 가열할 수 있다(S23).

이후, 유량센서(125)에 의해 생성된 입력 신호를 기 설정된 주파수와 비교하고(S24), 유량센서(125)의 입력 신호의 주파수가 기 설정된 주파수 이상이면, 온수추출 펌프(120) 또는 온수 드레인 펌프(150)의 동작 피드백 전류값을 기 설정된 값과 비교할 수 있다(S25).

비교 결과, 온수추출 펌프(120) 또는 온수 드레인 펌프(150)의 동작 피드백 전류값이 기 설정된 값 미만이면 온수 드레인(155)이 정상적으로 동작하고 있는 상황이므로, 온수센서(140)에 의해 측정된 온수의 온도를 설정온도와 비교하고(S26), 그 결과에 따라 온수 추출 여부를 결정할 수 있다.

구체적으로, 온수의 온도가 설정온도보다 낮으면 아직 사용자에게 공급 가능할 정도로 충분히 온수가 가열되지 않은 것이므로 상술한 S24 단계로 다시 돌아갈 수 있다. 반면, 온수의 온도가 설정온도 이상이면 히터(130)에 의해 가열된 온수가 온수 추출부(160)로 제공되도록 커넥터(145)를 제어하고 온수 드레인 펌프(150)의 동작을 정지시켜서 온수 드레인(155)의 동작을 정지하고, 온수 추출부(160)를 통해 온수를 추출할 수 있다(S27).

한편, 유량센서(125)에 의해 생성된 입력 신호의 주파수가 기 설정된 주파수 미만이거나, 온수추출 펌프(120) 또는 온수 드레인 펌프(150)의 동작 피드백 전류값이 기 설정된 값 이상이면, 온수 드레인(155)에 막힘 등의 이상이 발생하여 온수 드레인(155)을 통해 온수가 배출되지 못하고 있거나, 유량센서(125)의 파손 등으로 정상적인 동작이 어려운 상황이므로, 히터(130)의 가열을 정지시키고 온수 드레인 펌프(150)의 동작을 정지시켜서 온수 드레인(155)의 동작을 정지한 후(S28), 안전변(135)을 개방하여 안전변(135)을 통해 유로내의 압력이 배출되도록 제어할 수 있다(S29). 또한, 필요에 따라, 알람 등을 통해 온수 드레인(155)에 이상이 발생하였음을 사용자에게 알려줄 수도 있다.

도 2를 참조하여 상술한 온수기의 동작 방법은 온수기에 구비된 프로세서에 의해 수행될 수 있다.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.

100: 온수기
105: 원수공급부
110: 필터부
115: 저장탱크
120: 온수추출펌프
125: 유량센서
130: 히터
135: 안전변
140: 온수센서
145: 커넥터
150: 온수 드레인 펌프
155: 온수 드레인
160: 온수 추출부
165: 제어부
170: 입력부

Claims (4)

1. 온수 추출이 필요한 경우에 히터를 사용하여 정수를 가열한 후 공급하는 온수기의 동작 방법에 있어서,
   온수 추출 입력을 받으면, 상기 히터에 의해 가열된 온수를 배출하는 온수 드레인의 동작을 개시하는 단계;
   상기 히터의 가열을 개시하는 단계;
   상기 히터의 전단에 설치된 유량센서가 유로 내의 유량을 감지하여 생성된 입력신호를 기 설정된 주파수와 비교하는 단계;
   상기 입력신호의 주파수가 상기 기 설정된 주파수 미만이면, 상기 히터의 가열을 정지하고, 상기 온수 드레인의 동작을 정지하는 단계; 및
   상기 히터에 연결된 안전변을 통해 상기 유로 내의 압력을 배출시키는 단계를 포함하는 온수기의 동작 방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 입력신호의 주파수가 상기 기 설정된 주파수 이상이면, 상기 히터의 전단에 설치된 온수추출 펌프 또는 상기 온수 드레인의 전단에 연결된 온수 드레인 펌프의 동작 피드백 전류값을 기 설정된 값과 비교하는 단계를 더 포함하며,
   상기 동작 피드백 전류값이 상기 기 설정된 값 이상이면, 상기 온수 드레인의 동작을 정지하는 단계로 진행하는 온수기의 동작 방법.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 동작 피드백 전류값이 상기 기 설정된 값 미만이면, 상기 히터에 의해 가열된 온수의 온도를 설정온도와 비교하는 단계를 더 포함하며,
   상기 온수의 온도가 상기 설정온도 미만이면, 상기 입력신호를 기 설정된 주파수와 비교하는 단계로 진행하는 온수기의 동작 방법.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 온수의 온도가 상기 설정온도 이상이면, 상기 온수 드레인의 동작을 정지하고 상기 히터에 의해 가열된 온수를 추출하는 단계를 더 포함하는 온수기의 동작 방법.

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