KR20120088318A - 정수기의 정수 온도 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정수를 가열하는 히터, 히터로 급수되는 정수의 유량을 조절하는 유량조절부, 히터로부터 출수되는 히터의 출구온도를 감지하는 출구온도센서 및 히터의 출력을 일정하게 유지시키면서 유량조절부를 제어하여 출구온도센서에 의해 감지된 히터의 출구온도를 설정온도로 유지하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

정수기의 정수 온도 제어 장치 및 방법{Apparatus of controlling temperature of water of water purifier and method thereof}

본 발명은 정수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 온수의 출구온도를 히터에 급수되는 유량으로 제어하는 정수기의 정수 온도 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근에 각종 환경오염으로 인하여 원수를 식수로 사용하는 것이 어렵게 됨에 따라 정수기와 생수가 급속하게 보급되고 있다.

특히, 가정과 음식점, 사업장, 공사현장 등에서는 값비싼 생수를 먹기보다는 정수기를 이용하여 정수한 물을 식용수로 이용하고 있다.

이러한 정수기는 별도로 수도관과 직결되거나 별도의 원수통으로부터 물을 급수받아 필터링하게 되며, 부가적으로 냉각기나 가열을 위한 히터가 더 구비된다.

정수기의 필터부는 여러 개로 구성되어 수도관 또는 원수통으로부터 급수된 물에 함유된 각종 이물질이나 중금속 등을 여과한다. 여과된 물은 저장탱크에 저장되고, 사용자는 외부에 설치된 출수콕으로 물을 배출시켜 마시거나 사용하게 된다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

종래의 정수기는 온수를 급수하기 위한 히터의 출력이 온수의 유량에 따라 설정되므로, 출수콕을 통해 출수되는 유량이 고정되는 문제점이 있었다.

일 예로, 입구온도가 25℃이고, 출구온도가 90℃이며, 히터의 출력이 2,000W(Watt)로 설정되면, 출수되는 유량이 분당 441cc로 설정되는데, 사용자가 출구온도를 40℃로 설정할 경우에는 히터의 출력을 462W로 설정하게 된다.

따라서, 히터의 출력이 충분함에도 불구하고 출구온도 기준으로 설정되어 441cc로 출수량이 한정되므로, 출수량이 낮게 유지할 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 히터의 출력을 일정하게 유지시키면서 히터의 출구온도에 따라 히터에 급수되는 정수의 유량을 조절하여 출수부를 통해 출수되는 유량을 조절할 수 있도록 한 정수기의 정수 온도 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 정수기의 정수 온도 제어 장치는 정수를 가열하는 히터; 상기 히터로 급수되는 정수의 유량을 조절하는 유량조절부; 상기 히터로부터 출수되는 히터의 출구온도를 감지하는 출구온도센서; 및 상기 히터의 출력을 일정하게 유지시키면서 상기 유량조절부를 제어하여 상기 출구온도센서에 의해 감지된 상기 히터의 출구온도를 설정온도로 유지하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제어부는 상기 히터를 최대 출력으로 유지시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제어부는 상기 히터의 출구온도가 상기 설정온도 이상이면, 상기 유량조절부를 통해 상기 히터로 급수되는 정수의 유량을 증가시키고, 상기 히터의 출구온도가 상기 설정온도 미만이면, 상기 유량조절부를 통해 상기 히터로 급수되는 정수의 유량을 감소시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 유량조절부는 상기 히터의 전단에 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 정수기의 정수 온도 제어 방법은 히터로부터 출수되는 상기 히터의 출구온도를 감지하는 단계; 상기 히터의 출구온도와 설정온도를 비교하는 단계; 상기 비교 결과에 따라, 상기 히터의 출력을 일정하게 유지시키면서 상기 히터로 급수되는 유량을 조절하여 상기 히터의 출구온도를 상기 설정온도로 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 히터의 출구온도를 상기 설정온도로 유지하는 단계에서 상기 히터는 최대 출력으로 유지시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 히터의 출구온도를 상기 설정온도로 유지하는 단계는 상기 히터의 출구온도가 상기 설정온도 이상이면, 상기 유량조절부를 통해 상기 히터로 급수되는 정수의 유량을 증가시키고, 상기 히터의 출구온도가 상기 설정온도 미만이면, 상기 유량조절부를 통해 상기 히터로 급수되는 정수의 유량을 감소시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 히터의 출력을 일정하게 유지시키면서 히터의 출구온도에 따라 히터에 급수되는 정수의 유량을 조절함으로써, 출수부를 통해 출수되는 유량을 증가시킬 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기의 정수 온도 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기의 정수 온도 제어 방법의 순서도이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기의 정수 온도 제어 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기의 정수 온도 제어 장치의 블럭 구성도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 정수기의 정수 온도 제어 장치는 키입력부(10), 급수밸브(20), 필터부(30), 유량조절부(40), 입구온도센서(50), 히터(60), 출구온도센서(70), 출수부(80) 및 제어부(90)를 포함한다.

키입력부(10)는 사용자로 하여금 설정온도를 설정할 수 있도록 한다.

여기서, 설정온도는 사용자가 설정한 정수의 온도로써, 사용자가 임의로 변경 가능하며, 유량조절부(40)를 통해 히터(60)로 급수되는 유량의 기준이 되는 온도이다.

급수밸브(20)는 급수배관(100)에 설치되어 입수 탱크(미도시)로부터 급수되는 원수의 공급을 개폐한다.

필터부(30)는 급수배관(100)을 통해 급수밸브(20)를 거쳐 급수되는 원수를 정수 처리한다. 필터부(30)는 세디먼트 필터, 프리 카본 필터, 중공사막 필터/역삼투압 필터, 포스트 카본 필터 등 다수 개의 필터가 연결되며, 원수가 이러한 필터들을 통과하는 과정에서 원수가 다단계로 필터링된다.

여기서, 필터부(30)는 상기한 예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다양하게 변경 가능하다.

유량조절부(40)는 급수배관(100)에 설치되어 히터(60)로 급수되는 정수의 유량을 조절한다. 유량조절부(40)는 유량조절밸브가 채용될 수 있으며, 히터(60)로 급수되는 정수의 유량을 조절하기 위해, 히터(60)의 전단에 설치되는 바, 도 1 에 도시된 바와 같이, 입구온도센서(50)의 입측에 설치될 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 입구온도센서(50)와 히터(60)의 사이에 설치되는 것도 가능하다.

입구온도센서(50)는 히터(60)의 입측에 설치되어 급수배관(100)을 통해 히터(60)로 급수되는 정수의 온도를 감지한다.

히터(60)는 정수를 가열하여 정수의 온도가 사용자가 설정한 설정온도를 유지하도록 한다. 일 예로, 정수기에 채용되는 히터(60)의 최대 출력은 통상적으로, 1,500~2,000W가 채용될 수 있다. 본 실시예에서는 2,000W를 예시로 설명한다. 그러나, 본 발명의 기술적 범위는 이에 한정되지 않고, 전력 소모량 등에 따라 다양하게 설정될 수 있을 것이다.

출구온도센서(70)는 급수배관(100)에 설치되어 히터(60)로부터 출수되는 히터(60)의 출구온도를 감지한다.

출수부(80)는 히터(60)에 의해 가열된 고온의 정수를 출수시켜 사용자가 마시거나 이용할 수 있도록 한다.

제어부(90)는 급수밸브(20)를 제어하여 원수를 필터부(30)에 급수함으로써, 원수가 필터부(30)에서 정수 처리되도록 한다.

아울러, 출수부(80)를 통해 온수의 출수를 개시하도록 할 경우, 입구온도센서(50)에 의해 감지된 히터(60)의 입구온도와 출구온도센서(70)에 의해 감지된 히터(60)의 출구온도의 온도차에 따라 유량조절부(40)의 초기 개폐량을 조절함으로써, 히터(60)로 급수되는 유량을 조절한다.

이후, 히터(60)의 출력을 일정하게 유지시키면서, 출구온도센서(70)에 의해 감지된 히터(60)의 출구온도와 설정온도를 비교하고, 비교 결과에 따라, 유량조절부(40)를 제어하여 히터(60)로 급수되는 정수의 유량을 제어함으로써, 히터(60)로부터 출수되는 히터(60)의 출구온도를 제어한다.

즉, 제어부(90)는 히터(60)의 출력을 일정하게 유지시키고, 이때 히터(60)의 출구온도가 설정온도 이상이면, 유량조절부(40)를 통해 히터(60)로 급수되는 정수의 유량을 증가시킨다. 이 경우, 히터(60)의 출력은 일정한 반면에, 히터(60)로 급수되는 유량은 증가하므로, 히터(60)로부터 출수되는 히터(60)의 출구온도는 하강하게 된다. 이와 함께, 출수부(80)를 통해 출수되는 출수량은 증가하게 된다.

한편, 히터(60)의 출구온도가 설정온도 미만이면, 유량조절부(40)를 통해 상기 정수의 유량을 감소시켜 히터(60)로부터 출수되는 히터(60)의 출구온도를 증가시킨다. 이 경우, 히터(60)의 출력은 일정한 반면에, 히터(60)에 급수되는 유량은 감소하게 된다. 그러나, 히터(60)에 급수되는 유량은 감소하게 되더라도, 히터(60)의 출력은 일정하게 유지시키므로, 히터(60)의 출력을 감소시키는 종래 방식에 비해 급수되는 유량은 많게 된다.

여기서, 제어부(90)는 히터(60)의 출력을 최대 출력으로 유지시킨다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있을 것이다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기의 정수 온도 제어 장치의 동작 과정을 도시한 순서도이다.

먼저, 제어부(90)는 출수부(80)를 통해 온수의 출수를 개시할 경우, 입구온도센서(50)에 의해 감지된 히터(60)의 입구온도와 출구온도센서(70)에 의해 감지된 히터(60)의 출구온도를 입력받는다.

입구온도센서(50)와 출구온도센서(70)에 의해 감지된 히터(60)의 입구온도와 출구온도가 입력되면, 히터(60)의 입구온도와 출구온도의 온도차에 따라 현재 설정되어 있는 히터(60)의 출력을 기반으로 유량조절부(40)의 초기 개폐량을 설정한다.

이에 따라, 설정된 유량조절부(40)의 개폐량에 따라 적절한 유량이 히터(60)에 급수되게 된다.

이후, 출구온도센서(70)는 히터(60)의 출구온도를 계속 감지(S10)하고, 제어부(90)는 출구온도센서(70)로부터 히터(60)의 출구온도를 입력받아 사용자에 의해 설정된 설정온도와 비교한다.

이 경우, 히터(60)의 출구온도가 설정온도 이상인지를 판단(S20)하고, 판단 결과 히터(60)의 출구온도가 설정온도 이상이면, 히터(60)의 출력을 일정하게 유지시키면서 유량조절부(40)를 통해 개폐량을 증가시켜 히터(60)로 급수되는 유량을 증가시킨다(S30).

이 경우, 히터(60)의 출력은 일정하게 유지되는 반면에, 히터(60)로 급수되는 유량이 증가하게 됨으로써, 히터(60)의 출구온도는 감소하게 된다. 아울러, 히터(60)로부터 출수되는 유량이 증가하게 됨으로써, 사용자는 더욱 많은 양의 온수를 받을 수 있게 된다.

한편, 히터(60)의 출구온도가 설정온도 이상인지를 판단(S20)한 결과, 히터(60)의 출구온도가 설정온도 미만이면, 히터(60)의 출력을 일정하게 유지시키면서 유량조절부(40)를 통해 개폐량을 감소시켜 히터(60)로 급수되는 유량을 감소시킨다(S40).

이 경우, 히터(60)의 출력은 일정하게 유지되는 반면에, 히터(60)로 급수되는 유량이 감소하게 됨으로써, 히터(60)의 출구온도는 증가하게 된다.

여기서, 히터(60)의 출력은 최대 출력을 유지시키므로, 사용자가 설정온도를 최대 온도 보다 적게 설정할 경우, 종래에 비해 더욱 많은 양의 온수를 받을 수 있게 된다.

일 예로, 히터(60)의 최대 출력이 2,000W 이고, 사용자가 설정온도를 90℃로 설정할 경우, 히터(60)에 의해 가열된 정수는 출수부(80)를 통해 분당 441cc 가 출수된다.

그러나, 히터(60)의 최대 출력이 2,000W 이고, 사용자가 설정온도를 40℃로 설정할 경우, 히터(60)에 의해 가열된 정수는 출수부(80)를 통해 분당 1,910cc 가 출수된다.

따라서, 히터(60)의 최대 출력을 유지하면서, 히터(60)로 급수되는 유량을 조절하여 히터(60)로부터 출수되는 히터(60)의 출구온도를 제어함으로써, 종래 방식에 비해 더욱 많은 양의 출수량을 획득할 수 있게 된다.

한편, 상기한 단계(S10~S40)는 사용자가 출수부(80)를 통해 온수를 출수시키는 동안 이루어진다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.

10: 키입력부 20: 급수밸브
30: 필터부 40: 유량조절부
50: 입구온도센서 60: 히터
70: 출구온도센서 80: 출수부
90: 제어부 100: 급수배관

Claims (7)

1. 정수를 가열하는 히터;
   상기 히터로 급수되는 정수의 유량을 조절하는 유량조절부;
   상기 히터로부터 출수되는 히터의 출구온도를 감지하는 출구온도센서; 및
   상기 히터의 출력을 일정하게 유지시키면서 상기 유량조절부를 제어하여 상기 출구온도센서에 의해 감지된 상기 히터의 출구온도를 설정온도로 유지하는 제어부를 포함하는 정수기의 정수 온도 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 히터를 최대 출력으로 유지시키는 것을 특징으로 하는 정수기의 정수 온도 제어 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 히터의 출구온도가 상기 설정온도 이상이면, 상기 유량조절부를 통해 상기 히터로 급수되는 정수의 유량을 증가시키고, 상기 히터의 출구온도가 상기 설정온도 미만이면, 상기 유량조절부를 통해 상기 히터로 급수되는 정수의 유량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 정수기의 정수 온도 제어 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 유량조절부는 상기 히터의 전단에 설치되는 것을 특징으로 하는 정수기의 정수 온도 제어 장치.
5. 히터로부터 출수되는 상기 히터의 출구온도를 감지하는 단계;
   상기 히터의 출구온도와 설정온도를 비교하는 단계;
   상기 비교 결과에 따라, 상기 히터의 출력을 일정하게 유지시키면서 상기 히터로 급수되는 유량을 조절하여 상기 히터의 출구온도를 상기 설정온도로 유지하는 단계를 포함하는 정수기의 정수 온도 제어 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 히터의 출구온도를 상기 설정온도로 유지하는 단계에서 상기 히터는 최대 출력으로 유지시키는 것을 특징으로 하는 정수기의 정수 온도 제어 방법.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 히터의 출구온도를 상기 설정온도로 유지하는 단계는 상기 히터의 출구온도가 상기 설정온도 이상이면, 상기 유량조절부를 통해 상기 히터로 급수되는 정수의 유량을 증가시키고, 상기 히터의 출구온도가 상기 설정온도 미만이면, 상기 유량조절부를 통해 상기 히터로 급수되는 정수의 유량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 정수기의 정수 온도 제어 방법.
   

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