KR20130086862A - 온수공급장치 및 상기 온수공급장치의 과열방지방법 - Google Patents

온수공급장치 및 상기 온수공급장치의 과열방지방법 Download PDF

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KR20130086862A
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Abstract

본 발명은 온수공급장치 및 상기 온수공급장치의 과열방지방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 온수공급장치의 과열방지방법은, 온수공급장치로 유입되는 원수의 원수유입량을 감지하는 원수유입감지단계; 상기 온수공급장치 내부에 구비되는 히터로 유입되는 히터유입량을 감지하는 히터유입감지단계; 및 상기 원수유입량 및 히터유입량을 이용하여 상기 히터에 대한 전원공급을 제어하는 히터전원제어단계를 포함할 수 있다.

Description

온수공급장치 및 상기 온수공급장치의 과열방지방법 {Apparatus for supplying hot water having overheat prevention fuction and method for the same}
본 발명은 온수공급장치 및 상기 온수공급장치의 과열방지방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원수유입량 및 히터유입량을 이용하여 히터의 과열을 방지할 수 있는 온수공급장치 및 온수공급장치의 과열방지방법에 관한 것이다.
가정용 비데 또는 정수기 등에 사용되는 온수공급장치는 크게 물탱크 속에 히터를 설치하는 물탱크형과, 공급되는 물에 대하여 필요 시마다 히터를 이용하여 가열하는 순간온수형으로 구분된다.
물탱크형 온수공급장치는 온수의 사용여부와 관계없이 물탱크 내의 물의 온도를 항상 설정온도로 유지하므로 대기전력의 낭비와 공간을 많이 차지하게 된다. 따라서, 최근에는 사용자의 온수 공급 요청에 따라, 순간적으로 물을 가열하여 온수를 공급하는 순간온수형 온수공급장치가 널리 사용되고 있다.
다만, 종래의 순간온수형 온수공급장치의 히터는 히터의 구동주기를 제어하여 온수의 온도를 조절하였기 때문에, 상기 히터가 연결된 전력 시스템상에 노이즈가 빈번하게 발생하였다.
상기의 노이즈에 의하여 온수공급장치 등에 소손이나 과열이 발생할 수 있을 뿐만 아니라 효율이 저하되는 문제점이 있으며 특히, 고조파(harmonic) 성분의 노이즈가 발생하는 경우 온수공급장치에 전력을 공급하는 변압기 등에서 온도가 상승하게 되어 화재를 유발할 우려가 있다.
또한, 플리커(flicker)가 발생할 경우에는 전력 공급 장치에 걸리는 로드가 순간적으로 급변하게 되므로 전력 공급 장치에 연결된 다른 부하형 장치들에 동작에 문제를 발생시킬 수 있다.
그리고, 상기 순간온수형 온수공급장치의 경우, 물을 순간적으로 가열하여 높은 온도로 출수하는 것이므로 쉽게 과열될 수 있으며, 상기 과열에 의하여 상기 온수공급장치의 부품이 파손되거나 화재가 발생할 위험이 있다.
본 발명은 정수장치 내부에 구비된 히터에서의 과열을 방지할 수 있는 정수장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 정수장치 내부에 구비된 히터에서의 과열을 방지할 수 있는 정수장치의 과열방지방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 온수공급장치의 과열방지방법은, 온수공급장치로 유입되는 원수의 원수유입량을 감지하는 원수유입감지단계; 상기 온수공급장치 내부에 구비된 히터로 유입되는 히터유입량을 감지하는 히터유입감지단계; 및 상기 감지된 원수유입량 및 히터유입량을 이용하여 상기 히터에 대한 전원공급을 제어하는 히터전원제어단계를 포함할 수 있다.
여기서 상기 히터전원제어단계는, 상기 원수유입량은 감지되고 상기 히터유입량이 감지되지 않으면, 상기 히터에 전원을 공급하지 않을 수 있다.
여기서 상기 히터전원제어단계는, 상기 히터에 전원을 공급한 이후에 상기 원수유입량이 감지되지 않으면, 상기 히터에 대한 전원공급을 차단할 수 있다.
여기서 상기 히터전원제어단계는, 상기 히터에 구비된 과열방지용 바이메탈을 이용하여, 물리적으로 상기 히터에 대한 전원연결을 차단하는 바이메탈 작동과정을 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 히터전원제어단계는, 상기 히터에 전원을 공급한 이후에, 상기 히터에서 출수되는 물의 출수온도를 출수온도센서를 이용하여 측정하고, 상기 출수온도가 기 설정값 이상이면 상기 히터에 대한 전원을 차단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 온수공급장치는, 유입하는 원수의 원수유입량을 측정하는 원수유량센서; 히터가열용량으로 가열하여 목표온도를 가지는 온수를 생성하는 히터; 상기 히터로 유입되는 히터유입량을 측정하는 히터유량센서; 상기 히터에서 출수되는 온수의 출수온도를 측정하는 출수온도센서; 및 상기 원수유입량, 히터유입량 및 출수온도를 이용하여 상기 히터에 대한 전원공급을 제어하는 과열방지제어부를 포함할 수 있다.
여기서 상기 과열방지제어부는, 상기 원수유입량은 감지되고 상기 히터유입량이 감지되지 않으면, 상기 히터에 전원을 공급하는 히터전원부에 제어신호를 전송하여 상기 히터에 대한 전원공급을 중단할 수 있다.
여기서 상기 과열방지제어부는, 상기 히터가 동작하는 도중에 상기 원수유입량이 감지되지 않으면, 상기 히터전원부에 제어신호를 전송하여 상기 히터에 대한 전원공급을 중단할 수 있다.
여기서 상기 과열방지제어부는, 상기 히터가 동작하는 도중에 상기 원수유입량이 감지되지 않으면, 상기 히터와 히터전원부 사이에 구비된 과열방지용 바이메탈을 동작하여, 상기 히터와 상기 히터전원부 사이의 물리적 연결을 차단할 수 있다.
여기서 상기 과열방지제어부는, 상기 히터가 동작하는 도중에 상기 출수온도가 기 설정값 이상으로 측정되면, 상기 히터전원부에 제어신호를 전송하여 상기 히터에 대한 전원공급을 중단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 온수공급장치 및 상기 온수공급장치의 과열방지방법에 의하면, 상기 온수공급장치의 과열에 의한 부품의 소손이나 화재발생을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 온수공급장치 및 상기 온수공급장치의 과열방지방법에 의하면, 추가적인 구성없이 상기 히터의 과열을 방지할 수 있으며, 상기 온수공급장치의 과열방지를 위하여 상기 히터의 동작을 정지하였음을 표시하여 상기 온수공급장치에 대한 신뢰도 향상을 도모할 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 과열방지 기능을 구비한 온수공급장치를 나타낸 블록도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 온수공급장치의 과열방지방법을 나타내는 순서도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 온수공급장치의 과열방지방법의 히터전원제어를 나타내는 순서도이다.
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.
도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 과열방지 기능을 구비한 온수공급장치를 나타낸 블록도이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 과열방지 기능을 구비한 온수공급장치는 정수부(100), 히터부(200) 및 과열방지제어부(90)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 정수부(100)는 상기 온수공급장치로 유입되는 원수를 정화하여 깨끗한 정수로 만드는 것으로서, 원수유입밸브(10), 원수유량센서(20) 및 필터부(30)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 히터부(200)는 히터유입밸브(40), 히터유량센서(50), 히터(60), 출수온도센서(70) 및 히터출수밸브(80)를 포함하여 온수를 생성할 수 있다.
이하, 도1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 과열방지 기능을 구비한 온수공급장치를 설명한다.
원수유입밸브(10)는, 상기 온수공급장치로 유입되는 원수의 유량을 조절할 수 있다. 상기 원수는 상수도(1)로부터 공급되는 것으로서, 상기 원수공급밸브(10)의 개폐정도에 따라 상기 온수공급장치로 유입되는 유량이 달라질 수 있다. 상기 원수공급밸브(10)는 수동으로 개폐하는 게이트 밸브(gate valve), 콕 밸브(cock valve) 등으로 구성되거나, 자동으로 개폐되는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)로 구성될 수 있다. 즉, 상기 원수유입밸브(10)를 이용하여 상기 원수를 상기 온수공급장치 내부로 공급할 수 있다.
상기 원수유입밸브(10)에서 유입되는 원수의 유량은, 원수유량센서(20)를 이용하여 측정할 수 있다. 여기서 상기 원수유량센서(20)는 상기 유입되는 원수의 유입량을 측정하는 것이면 어떠한 것이라도 활용될 수 있으며, 구체적으로 상기 원수유량센서(20)는, 상기 유입되는 원수의 이동에 의하여 회전하는 회전체를 구비하여 단위시간당 상기 회전체가 회전하는 횟수를 감지하여 상기 원수유입량을 측정할 수 있다.
상기 원수유입밸브(10)를 통하여 유입된 원수는 필터부(30)로 공급될 수 있으며, 상기 필터부(30)는 상기 원수에 포함된 이물질이나 오염물질 등을 여과하여 깨끗한 정수로 만들 수 있다. 구체적으로 상기 필터부(30)는, 복수의 필터를 포함할 수 있으며, 상기 유입된 원수는 상기 복수의 필터를 순차적으로 통과하면서 상기 오염물질 등을 제거할 수 있다.
여기서 상기 필터는 세디먼트 필터(sediment filter), 프리카본 필터(pre-carbon filter), 역삼투 멤브레인 필터(reverse omosis membrane filter) 및 포스트카본 필터(post-carbon filter) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 필터는 중공사막 필터(ultra filtration filter) 및 나노필터(nano-filter) 중 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 세디먼트 필터는 부직포가 적용되어 원수에 함유된 이물질과 부유물질을 여과할 수 있으며, 프리카본 필터는 계면 활성탄이 적용되어 원수에 함유된 염소 성분이나 냄새 등을 여과할 수 있다. 상기 역삼투 멤브레인 필터는 0.001um정도의 미세한 입자를 여과할 수 있으며, 포스트카본 필터는 상기 프리카본 필터의 계면 활성탄보다 흡착력이 상대적으로 우수하여 색소와 냄새를 제거할 수 있다. 상기 중공사막 필터는 가운데가 비어 있는 실 모양의 막이 적용되어 원수에 함유된 세균을 여과할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 온수공급장치는 상기 필터부(30)에서 여과된 정수를 가열하여 공급하는 것일 수 있다.
따라서, 상기 필터부(30)에서 생성한 정수는 히터(60)로 유입될 수 있으며, 히터유입밸브(40)는 상기 히터(60)에 유입되는 히터유입량을 조절할 수 있다. 상기 히터(60)는 유입되는 물을 순간적으로 가열하여 높은 온도를 가지는 온수를 생성하는 것일 수 있으며, 상기 히터(60)가 출수하는 온수의 온도는 상기 히터(60)로 유입되는 물의 유량에 따라서 결정되는 것일 수 있다. 그러므로, 상기 히터유입밸브(40)는 상기 히터(60)에서 출수되는 온수의 목표온도, 히터(60)의 가열용량 등을 고려하여 상기 히터(60)에 유입되는 히터유입량을 조절할 수 있다.
구체적으로 상기 히터유입밸브(40)는 개방되는 유로의 단면적의 크기 또는 상기 유로의 개방시간을 제어함으로써 상기 히터(60)에 유입되는 히터유입량을 조절할 수 있다.
상기 히터유입밸브(40)를 통하여 상기 히터(60)로 유입되는 상기 정수의 히터유입량은 히터유량센서(50)에서 측정할 수 있으며, 상기 히터유량센서(50)를 통하여 실제 상기 히터(60)로 유입되는 유량을 확인할 수 있다. 여기서 상기 히터유량센서(50)는 상기 히터유입량을 측정할 수 있는 것이면 어떠한 것도 활용될 수 있으며, 상기 측정된 히터유입량은 상기 과열방지제어부(90)로 전송될 수 있다.
히터(60)는, 유입되는 물을 히터가열용량으로 가열하여 목표온도를 가지는 온수를 생성하는 것으로서, 상기 목표온도를 가지는 온수를 추출하기 위하여 상기 히터유입밸브(40)를 이용하여 상기 히터유입량을 조절할 수 있다.
여기서 상기 히터(60)는 상기 유입되는 물을 순간적으로 가열하여 높은 온도의 온수로 생성하는 것이므로, 물이 유입되지 않거나 충분히 유입되지 않은 상태에서 상기 히터(60)가 동작하는 경우에는 상기 히터(60)가 과열되어 소손이 발생할 수 있으며 화재 등의 위험이 있을 수 있다. 따라서, 상기 히터(60) 내부에 실제로 물이 유입되는지 여부, 충분한 양의 물이 유입되는지 여부 등을 감지하여 상기 히터(60)의 과열을 방지하도록 할 수 있다.
상기 히터(60)는 히터전원부(61)로부터 전기에너지를 공급받을 수 있으며, 상기 히터(60)는 상기 히터전원부(61)로부터 공급받은 전기에너지를 열에너지로 교환하여 상기 히터(60)로 유입된 정수를 가열할 수 있다. 따라서, 상기 히터전원부(61)는 상기 히터(60)에 대한 전기에너지 공급을 중단하여 상기 히터(60)가 과열되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 히터(60)와 상기 히터전원부(61) 사이에 구비된 바이메탈(62)을 이용하여, 상기 히터(60)에 공급되는 전기에너지를 차단할 수 있다. 구체적으로, 상기 히터(60)가 과열되어 상기 히터(60)에서 출수되는 온수의 온도가 기 설정값 이상이면, 상기 바이메탈(62)을 이용하여 상기 히터(60)와 히터전원부(61) 사이의 물리적 연결을 끊을 수 있다.
여기서, 상기 바이메탈(62)은 온도에 따라 열팽창계수가 다른 두종류의 얇은 금속을 포개어 붙인 것으로서, 온도가 높아지면 열팽창계수가 큰 금속이 더 팽창하여 상기 열팽창계수가 낮은 금속쪽으로 휘는 것일 수 있다. 따라서, 상기 온수의 온도가 상기 기 설정값 이상으로 상승하면 상기 바이메탈(63)이 휘면서 상기 히터(60)와 히터전원부(61) 사이를 개방할 수 있으며, 그에따라 상기 히터전원부(61)에서 상기 히터(60)로의 전원 공급이 차단될 수 있다.
출수온도센서(70)는, 상기 히터(60)에서 출수되는 온수의 출수온도를 측정하는 것으로서, 상기 히터(60)의 출수부 또는 히터출수밸브(80)에 위치할 수 있다. 상기 출수온도센서(70)에 의하여, 상기 히터(60)에서 출수되는 물의 온도가 목표온도에 도달하는지 여부를 판별할 수 있으며, 또한, 상기 히터(60)의 과열여부를 판단할 수 있다.
상기 히터(60)에서 출수되는 온수는 히터출수밸브(90)의 개방에 의하여 추출될 수 있으며, 상기 히터출수밸브(90)에 의하여 상기 히터(40)에서 추출되는 온수의 양을 조절할 수 있다.
과열방지제어부(90)는, 상기 원수유량센서(20), 히터유량센서(50) 및 출수온도센서(70)로부터 각각 원수유입량, 히터유입량 및 출수온도를 입력받을 수 있으며, 상기 원수유입량, 히터유입량 및 출수온도를 이용하여 상기 히터(40)에 대한 전원공급을 제어할 수 있다. 여기서 상기 과열방지제어부(90)는 제어신호를 상기 히터전원부(61)에 전송하는 방식으로 상기 히터(60)에 대한 전원공급을 제어할 수 있으며, 상기 제어신호를 전송받은 상기 히터전원부(61)는 상기 히터(60)에 대한 전원공급을 중단할 수 있다.
구체적으로 상기 과열방지제어부(90)는, 상기 원수유입량이 감지되고 상기 히터유입량은 감지되지 않으면, 상기 히터(60)에 전원 공급을 하지 않을 수 있다. 상기 원수유입량은 감지되었으므로 상기 온수공급장치 내부로 원수가 유입되었으나, 상기 히터유입량이 감지되지 않으므로 상기 히터(60) 내부로는 상기 정수가 유입되지 않은 것으로 볼 수 있다. 즉, 상기 온수공급장치 내부에 "누수"가 발생한 것으로 볼 수 있다. 따라서, 상기 히터(60)의 과열에 의한 소손 및 화재의 위험을 방지하기 위하여, 온수제공요구에 불구하고 상기 과열방지제어부(90)는 상기 제어신호를 상기 히터전원부(62)에 전송하여 상기 히터(60)에 전원을 공급하지 않을 수 있다.
상기 원수유입량 및 히터유입량이 모두 감지되면 상기 히터(60)에 전원을 공급할 수 있으나, 상기 히터(60)에 전원을 공급한 이후에 상기 원수유입량이 감지되지 않으면, 상기 과열방지제어부(90)는 상기 히터(60)에 대한 전원공급을 중단할 수 있다. 즉, 상기 히터전원부(61)에 제어신호를 전송하여 상기 히터(60)에 대한 전원공급을 중단하도록 할 수 있다.
상기 원수유입량 및 히터유입량이 모두 감지된 이후에 갑자기 상기 원수유입량이 감지되지 않는다면, 이는 상기 온수출수 도중에 상기 원수의 공급이 차단된 것으로 볼 수 있다. 이 경우, 상기 히터(60) 내부에는 유입된 물이 존재하지만, 더 이상 상기 온수공급장치 내부로 원수가 공급되지 않는 상태이다. 이후, 상기 온수출수가 계속되면 결국 히터(60) 내부의 물이 모두 소진되고 상기 히터(60)는 과열될 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위하여 상기 히터(60)에 대한 전원공급을 미리 중단할 수 있다.
또한, 상기 과열방지제어부(90)는, 상기 히터(60)와 히터전원부(61) 사이에 구비되는 상기 바이메탈(62)을 동작하여, 상기 히터(40)와 히터전원부(41) 사이의 물리적 연결을 해제할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 바이메탈(62)은 상기 히터(60)와 히터전원부(61) 사이의 물리적 연결을 차단할 수 있는 것이므로, 상기 과열방지제어부(90)가 상기 바이메탈(62)을 동작시켜 상기 히터(60)에 대한 전원공급을 차단할 수 있으며, 이 경우 상기 히터(60)의 과열을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
그리고, 상기 히터(60)가 동작하는 도중에 상기 출수온도가 기 설정값 이상으로 측정되면, 상기 히터(60)에 대한 전원공급을 중단할 수 있다. 상기 히터(60)의 출수온도가 기 설정값, 예를들어 99도 이상이면, 상기 히터(60)로 유입되는 유로가 차단되거나 상기 히터(60)로 원활하게 물이 공급되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 상기 히터(60)에서 출수되는 물의 온도가 상기 기 설정값 이상으로 가열되면 상기 히터(60)가 과열된 것으로 볼 수 있으므로, 상기 히터(60) 주위의 부품들이 소손되는 등의 위험이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 과열방지제어부(90)는 상기 히터(60)에 대한 전원공급을 차단하여 상기 히터(60)의 과열을 방지할 수 있다.
여기서 상기 기 설정값은, 상기 99도와 같은 임의의 상수로 설정할 수 있으나, 상기 히터(60)의 목표온도가 가지는 오차범위의 상한치로 설정할 수도 있다. 즉, 상기 히터(60)의 목표온도가 85도이고 오차범위가 ±5도인 경우에는 상기 목표온도의 오차범위 상한치인 90도를 상기 기 설정값으로 할 수 있다.
도시하지는 않았으나, 상기 필터부(30)에서 출수한 물은 분기하여, 별도로 구비된 냉각부로 유입되거나 또는 상온의 정수 상태로 사용자에게 공급될 수 있다. 상기 냉각부는 압축기, 응축기에 의하여 압축되고 액화된 냉매가스를 열교환기에서 기화시키는 방식으로 상기 필터부(30)에서 정수된 물을 냉각하거나, 또는 전기에너지를 가하면 일단은 발열, 타단은 냉각되는 열전소자를 이용하여 상기 정수된 물을 냉각하는 것일 수 있다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 온수공급장치의 과열방지방법을 나타내는 순서도이다.
도2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 온수공급장치의 과열방지방법은, 유입되는 원수를 여과하여 정수를 생성하는 필터부 및 상기 정수를 가열하여 온수를 생성하는 히터를 포함하는 것으로서, 원수유입감지단계(S10), 히터유입감지단계(S20) 및 히터전원제어단계(S30)를 포함할 수 있다.
이하, 도2을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 온수공급장치의 과열방지방법을 설명한다.
원수유입감지단계(S10)는, 상기 필터부로 유입되는 원수의 원수유입량을 감지할 수 있다. 상기 온수공급장치는 상수도 등 수원으로부터 원수를 공급받을 수 있으며, 상기 원수가 상기 온수공급장치로 유입되는 원수유입량을 감지할 수 있다. 구체적으로 상기 원수유입량은 상기 온수공급장치에 구비되는 원수유량센서를 이용하여 측정할 수 있다.
앞서 살핀바와 같이, 상기 필터부로 유입된 원수는 상기 필터부에 포함된 필터에 의하여 여과될 수 있으며, 상기 필터부에서 오염물질 등이 여과된 정수를 생성할 수 있다.
히터유입감지단계(S20)는, 상기 히터로 유입되는 정수의 히터유입량을 감지할 수 있다. 상기 필터부에서 여과된 상기 정수는, 유로를 따라 상기 히터로 유입될 수 있다.
여기서 상기 히터는 상기 유입된 정수를 목표온도로 가열하여 온수를 생성하는 것으로서, 높은 가열열량으로 가열하여 짧은 시간에 고온의 온수를 생성하는 것일 수 있다. 따라서, 상기 히터는 상기 히터에 물이 유입되지 않거나 충분하지 않은 경우 등에는 상기 히터의 열에 의하여 상기 히터 주변의 부품이 소손될 수 있으며 그에 따른 화재 발생의 위험이 존재한다. 그러므로, 상기 히터의 과열방지를 위하여 상기 히터에 공급되는 전원을 제어할 수 있다.
히터전원제어단계(S30)는, 상기 원수유입량 및 히터유입량을 이용하여 상기 히터에 대한 전원공급을 제어할 수 있다.
상기 히터의 과열을 방지하기 위하여, 상기 원수유입량 및 히터유입량 등을 이용하여 상기 히터에 대한 전원공급 여부를 제어할 수 있다. 구체적으로 도3을 참조하여 상기 히터전원제어단계(S30)를 설명한다.
먼저, 상기 원수유입량 및 히터유입량이 감지되는지 여부를 통하여 상기 히터에 전원공급을 시작할 것인지 여부를 판단할 수 있다(S31, S32). 상기 원수유입량 및 히터유입량이 모두 감지되면, 상기 온수공급장치로 유입된 원수가 상기 필터부를 거쳐서 상기 히터로 공급된 것이므로, 온수를 생성하기 위하여 상기 히터에 전원을 공급할 수 있다(S33). 다만, 상기 원수유입량은 감지되었으나, 상기 히터유입량이 감지되지 않은 경우에는, 상기 온수공급장치로 유입된 원수가 상기 히터에 유입되지 않은 것이므로 상기 온수공급장치 내부에 누수가 발생한 것으로 볼 수 있다. 따라서, 상기 히터의 과열을 방지하기 위하여, 상기 히터에는 전원을 공급하지 않을 수 있다.
상기 히터에 전원을 공급한 이후에는(S33), 상기 원수공급이 지속되는지 여부를 상기 원수유입량이 감지되는지 여부(S34)를 통하여 확인할 수 있으며, 상기 히터 내부로 유입되는 물이 차단되거나 불충분한지 여부는 상기 히터에서 출수되는 물의 출수온도를 측정(S36)하여 확인할 수 있다.
구체적으로, 상기 히터에 전원을 공급한 이후에 상기 원수유입량이 감지되지 않으면(S34), 상기 온수공급장치로 유입되는 원수의 공급이 차단된 것으로 볼 수 있다. 따라서, 이 경우 상기 히터에 대한 전원공급을 차단(S35)하여 상기 히터의 과열을 방지할 수 있다.
마찬가지로, 상기 히터에 전원을 공급한 이후에 상기 출수온도가 기 설정값 이상이면(S36) 상기 히터로 유입되는 물의 양이 충분하지 않거나 상기 히터로 유입되는 물이 차단된 것이므로, 상기 히터에 대한 전원공급을 차단(S37)할 수 있다. 여기서 상기 기 설정값은, 99도와 같은 임의의 상수일 수 있으며, 또는 상기 히터의 목표온도가 가질 수 있는 오차범위의 상한치를 상기 기 설정값으로 할 수 있다. 즉, 상기 히터의 목표온도가 85도이고 오차범위가 ±5도이면, 상기 오차범위의 상한치인 90도를 상기 기 설정값으로 할 수 있다.
여기서, 상기 히터에 대한 전원공급 차단과 함께, 상기 히터와 상기 히터에 전원을 공급하는 히터전원부 사이에 위치하는 바이메탈을 작동시켜, 물리적으로 상기 히터에 대한 전원연결을 차단하는 것도 가능하다. 즉, 도시하지는 않았으나, 상기 바이메탈을 작동하는 바이메탈작동과정을 더 포함하여 상기 히터에 대한 전원공급을 보다 확실하게 차단할 수 있다.
상기 히터 전원공급 이후(S33), 상기 원수유입량이 계속하여 감지되고, 상기 출수온도가 상기 기 설정값 미만으로 유지되면, 상기 온수출수가 종료될 때까지(S39) 상기 히터에 전원을 공급할 수 있으며, 목표온도를 가지는 온수를 계속하여 생성할 수 있다. 상기 온수출수가 종료되면(S39) 상기 히터에 대한 전원공급은 차단될 수 있다.
추가적으로, 상기 온수공급장치의 과열방지방법은, 이상표시단계(S38)를 더 포함할 수 있다. 상기 이상표시단계는, 상기 히터에 전원을 인가하기 전에 상기 원수유입량만 감지되고 상기 히터유입량이 감지되지 않으면 "누수"임을 사용자에게 표시할 수 있으며, 상기 히터에 전원을 인가한 이후에 상기 원수유입량이 감지되지 않으면 "원수차단"으로 표시할 수 있다. 또한, 상기 출수온도가 기 설정값 이상으로 측정되면 "히터과열"을 표시할 수 있다.
구체적으로, 상기 이상표시단계(S38)는 상기 온수공급장치의 외부에 구비될 수 있는 디스플레이부에 상기 "누수", "원수차단", "히터과열" 등의 이상표시를 시각적으로 나타낼 수 있으며, 별도의 스피커부를 포함하여 경고음 등 청각적으로 나타낼 수 있다. 따라서, 상기 온수공급장치의 사용자는 상기 온수공급장치의 이상 및 상기 히터의 동작정지를 인식할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
10: 원수유입밸브 20: 원수유량센서
30: 필터부 40: 히터유입밸브
50: 히터유량센서 60: 히터
61: 히터전원부 62: 바이메탈
70: 출수온도센서 80: 히터출수밸브
90: 과열방지제어부
S10: 원수유입감지단계 S20: 히터유입감지단계
S30: 히터전원제어단계

Claims (10)

  1. 유입되는 원수를 여과하여 정수를 생성하는 필터부 및 상기 정수를 가열하여 온수를 생성하는 히터를 포함하는 온수공급장치의 과열방지방법에 있어서,
    상기 필터부로 유입되는 원수의 원수유입량을 감지하는 원수유입감지단계;
    상기 히터로 유입되는 정수의 히터유입량을 감지하는 히터유입감지단계; 및
    상기 원수유입량 및 히터유입량을 이용하여 상기 히터에 대한 전원공급을 제어하는 히터전원제어단계를 포함하는 온수공급장치의 과열방지방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 히터전원제어단계는
    상기 원수유입량은 감지되고 상기 히터유입량이 감지되지 않으면, 상기 히터에 전원을 공급하지 않는 온수공급장치의 과열방지방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 히터전원제어단계는
    상기 히터에 전원을 공급한 이후에 상기 원수유입량이 감지되지 않으면, 상기 히터에 대한 전원공급을 차단하는 온수공급장치의 과열방지방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 히터전원제어단계는
    상기 히터에 구비된 바이메탈(bimetal)을 이용하여, 물리적으로 상기 히터에 대한 전원연결을 차단하는 바이메탈 작동과정을 더 포함하는 온수공급장치의 과열방지방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 히터전원제어단계는
    상기 히터에 전원을 공급한 이후에, 상기 히터에서 출수되는 물의 출수온도를 출수온도센서를 이용하여 측정하고, 상기 출수온도가 기 설정값 이상이면 상기 히터에 대한 전원을 차단하는 온수공급장치의 과열방지방법.
  6. 유입되는 원수를 여과하여 정수를 생성하는 필터부;
    상기 필터부에 유입되는 원수의 원수유입량을 측정하는 원수유량센서;
    상기 정수를 히터가열용량으로 가열하여 목표온도를 가지는 온수를 생성하는 히터;
    상기 히터로 유입되는 정수의 히터유입량을 측정하는 히터유량센서;
    상기 히터에서 출수되는 온수의 출수온도를 측정하는 출수온도센서; 및
    상기 원수유입량, 히터유입량 및 출수온도를 이용하여 상기 히터에 대한 전원공급을 제어하는 과열방지제어부를 포함하는 온수공급장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 과열방지제어부는
    상기 원수유입량은 감지되고 상기 히터유입량이 감지되지 않으면, 상기 히터에 대한 전원공급을 중단하는 온수공급장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 과열방지제어부는
    상기 히터가 동작하는 도중에 상기 원수유입량이 감지되지 않으면, 상기 히터에 대한 전원공급을 중단하는 온수공급장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 과열방지제어부는
    상기 히터가 동작하는 도중에 상기 원수유입량이 감지되지 않으면, 상기 히터와 상기 히터에 전원을 공급하는 히터전원부 사이에 구비된 바이메탈(bimetal)을 동작하여, 상기 히터와 상기 히터전원부 사이의 물리적 연결을 해제하는 온수공급장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 과열방지제어부는
    상기 히터가 동작하는 도중에 상기 출수온도가 기 설정값 이상으로 측정되면, 상기 히터에 대한 전원공급을 중단하는 온수공급장치.
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