KR20170114490A - 온도제어가 용이한 정수시스템 및 그 온도제어 방법 - Google Patents

온도제어가 용이한 정수시스템 및 그 온도제어 방법 Download PDF

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KR20170114490A
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Abstract

본 발명은 정수시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정수시스템에서 공급되는 물의 온도를 보다 용이하게 조절할 수 있는 정수시스템에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 정수시스템은 정수될 물이 유입되는 입수부; 상기 입수부를 통해 유입되는 물을 필터링하기 위한 필터부; 상기 필터부를 통과한 물의 유량을 측정하기 위한 유량센서; 공급밸브 및 유량조절부를 구비하여 상기 유량센서를 통과한 물의 양을 조절하기 위한 유량조절유닛; 상기 유량조절유닛을 통과한 물을 순간냉각하기 위한 순간냉각유닛; 상기 유량조절유닛을 통과한 물을 순간가열하기 위한 순간온수유닛; 상기 순간냉각유닛에 고여있는 물을 배출하기 위한 폐수출력부; 상기 순간냉각유닛 및 순간온수유닛에 공급되는 전력량을 조절하기 위한 전력조절유닛; 및 상기 유량조절유닛 및 상기 전력조절유닛을 제어하여 상기 정수시스템을 통해 배출되는 물의 온도를 제어하기 위한 온도제어부;를 포함하고, 상기 순간냉각유닛은 물이 흘러지나기기 위한 유로부; 상기 유로부를 감싸며 금속소재로 형성되는 유로케이스부; 일면이 상기 유로케이스부에 접촉하도록 장착되는 복수 개의 반도체 열전소자들; 상기 반도체 열전소자들의 타면에 접촉하도록 장착되어 상기 반도체 열전소자의 열을 방출하기 위한 방열부;를 포함하며, 상기 온도제어부는 상기 공급밸브를 열어 물이 공급되기 전에 제 1가동시간 동안 상기 순간냉각유닛 또는 상기 순간온수유닛에 전력을 공급하여 사전 가동한 다음 상기 사전 가동 이후에는 상기 순간냉각유닛 또는 순간온수유닛에 유입되는 물의 양을 상기 유량제어유닛을 이용하여 제어하여 물의 온도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

온도제어가 용이한 갖는 정수시스템{A water purifier having easy temperature-controlling}
본 발명은 정수시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정수시스템에서 공급되는 물의 온도를 보다 용이하게 조절할 수 있는 정수시스템에 관한 것이다.
정수시스템은 사람이 음용하기 위한 물을 위생적으로 공급해주기기 위한 장치로서 근래에는 거의 모든 가정과 회사에서 정수시스템을 사용하고 있다.
정수시스템의 개발이 진화함에 따라 최근에는 냉수와 온수를 공급해주는 방식으로 발전하였다. 그런데 온수와 냉수를 공급하는 방식에 있어서 종래에는 물을 가열하여 온수를 만든 다음 온수를 온수탱크에 보관하고 있다가 사용자가 온수를 요청하는 조작을 하면 온수를 공급해주고, 냉수 역시 물을 냉각하여 냉수를 만든 다음 냉수를 냉수탱크에 보관하고 있다가 사용자가 냉수를 요청하는 조작을 하면 냉수를 공급해주는 방식을 사용하였다.
그런데 이처럼 온수탱크와 냉수탱크를 사용할 경우 이 탱크들에 보관되어 있는 냉수 또는 온수가 시간이 지나면 오염될 수 있는 위험이 있어 위생적으로 물을 공급하는데 문제가 발생한다는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 순간냉각 또는 순간가열 방식을 이용하여 물을 냉각하거나 가열함으로써 물을 탱크에 저장할 필요가 없도록 함으로써 위생적인 물공급이 이루어지도록 하는 장치가 개발되었다.
특히 열전모듈을 이용하면서 이 열전모듈에 공급되는 전류의 극성을 변환하여 순간냉각과 순간가열을 모두 하나의 모듈에서 공급하도록 하는 방식 역시 개발되고 있다.
그러나 이러한 열전모듈을 이용하여 냉수와 온수를 모두 공급하는 방식의 경우 열전모듈을 이용하여 냉수를 공급하다가 갑자기 사용자의 요청에 의해 온수를 공급해야 한다거나 또는 온수를 공급하다가 갑자기 사용자의 요청에 의해 냉수를 공급해야 한다거나 하는 등의 상황이 발생할 경우 냉각되어 있던 열전모듈의 면이 다시 가열되는데 일정한 시간이 소요되고 특히 가열되었던 열전모듈이 면이 다시 냉각되기까지는 상당한 시간이 소요되어 사용자의 요구에 즉각적으로 대응하여 온수 또는 냉수를 공급해주는데 어려움이 있다는 문제가 있다.
특히, 종래의 순간냉각 또는 순간가열 방식의 정수시스템의 경우 온수와 냉수의 온도를 사용자의 이용에 불편함이 없도록 용이하게 제어하기가 어렵다는 문제점이 있다.
또한 열전모듈을 이용하여 냉수와 온수를 모두 공급하는 방식의 경우 사용자가 온수와 냉수를 동시에 요청하는 상황이 발생할 경우 이에 적절히 대응하여 사용자가 요구하는 온도의 온수와 사용자가 요구하는 온도의 냉수를 함께 공급해주기 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 본 발명에 따르면, 사용자에게 공급되는 냉수 또는 온수의 온도제어가 용이한 정수시스템이 제공된다.
또한 본 발명에 따르면 순간냉각 및 순간가열을 위한 열전모듈을 사용하면서도 사용자가 온수와 냉수를 동시에 요구할 때 이에 적절히 대응하여 온수 및 냉수를 동시에 공급할 수 있는 정수시스템이 제공된다.
본 발명의 실시예에 따른 정수시스템은 정수될 물이 유입되는 입수부; 상기 입수부를 통해 유입되는 물을 필터링하기 위한 필터부; 상기 필터부를 통과한 물의 유량을 측정하기 위한 유량센서; 공급밸브 및 유량조절부를 구비하여 상기 유량센서를 통과한 물의 양을 조절하기 위한 유량조절유닛; 상기 유량조절유닛을 통과한 물을 순간냉각하기 위한 순간냉각유닛; 상기 유량조절유닛을 통과한 물을 순간가열하기 위한 순간온수유닛; 상기 순간냉각유닛에 고여있는 물을 배출하기 위한 폐수출력부; 상기 순간냉각유닛 및 순간온수유닛에 공급되는 전력량을 조절하기 위한 전력조절유닛; 및 상기 유량조절유닛 및 상기 전력조절유닛을 제어하여 상기 정수시스템을 통해 배출되는 물의 온도를 제어하기 위한 온도제어부;를 포함하고, 상기 순간냉각유닛은 물이 흘러지나기기 위한 유로부; 상기 유로부를 감싸며 금속소재로 형성되는 유로케이스부; 일면이 상기 유로케이스부에 접촉하도록 장착되는 복수 개의 반도체 열전소자들; 상기 반도체 열전소자들의 타면에 접촉하도록 장착되어 상기 반도체 열전소자의 열을 방출하기 위한 방열부;를 포함하며, 상기 온도제어부는 상기 공급밸브를 열어 물이 공급되기 전에 제 1가동시간 동안 상기 순간냉각유닛 또는 상기 순간온수유닛에 전력을 공급하여 사전 가동한 다음 상기 사전 가동 이후에는 상기 순간냉각유닛 또는 순간온수유닛에 유입되는 물의 양을 상기 유량제어유닛을 이용하여 제어하여 물의 온도를 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 순간온수유닛은 저항에 전류를 흘려 발생하는 열을 이용하여 가열하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 반도체 열전소자에 인가되는 전원의 극성을 변환하기 위한 극성변환유닛을 더 포함하고, 상기 극성변환유닛의 극성 변환에 의하여 상기 반도체 열전소자의 발열면과 냉각면이 변경될 경우, 상기 유로부를 감싸는 유로케이스부의 일면이 상기 순간냉각유닛에 설치되는 상기 반도체 열전소자의 발열면에 접촉하게 되어 상기 유로부를 통과하는 물이 가열되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 온도제어부는 순간온수유닛 또는 순간냉수유닛 내의 잔여수의 온도 및 사용자가 요청한 목표온도에 따라 상기 제 1가동시간이 달라지도록 제어한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 온도제어부는 상기 순간온수유닛 또는 순간냉수유닛 내의 잔여수의 온도 및 사용자가 요청한 목표온도에 따라 상기 제 1가동시간 동안 상기 전력공급유닛에 의해 상기 순간온수유닛 또는 순간냉수유닛에 공급되는 전력량이 달라지도록 제어한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 온도제어부는 상기 사전가동 단계 이후 제 2가동시간 동안 미리 저장되어 있는 온도-유량 테이블에서 상기 목표온도에 대응하는 출수 유량을 확인한 후 상기 유량조절유닛을 이용하여 공급되는 물의 양을 상기 온도-유량 테이블에서 상기 목표온도에 대응하는 공급 유량만큼만 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 온도제어부는 상기 제 2가동시간 이후에는 상기 정수시스템에서 출수되는 물의 출수온도와 상기 사용자가 설정한 물이 온도인 목표온도 사이의 온도차인 보정온도를 계산하고, 상기 보정온도에 대응하는 전력공급량을 계산하여, 상기 계산된 전력공급량에 기초하여 상기 전력조절유닛을 이용하여 상기 순간냉각유닛 또는 순간온수유닛에 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 온도제어부는 상기 제 2가동시간 이후에는 상기 정수시스템에서 출수되는 물의 출수온도와 상기 사용자가 설정한 물이 온도인 목표온도 사이의 온도차인 보정온도를 계산하고, 상기 보정온도에 대응하는 물의 양을 계산하여, 상기 계산된 물의 양에 기초하여 상기 유량조절부를 이용하여 상기 순간냉각유닛 또는 순간온수유닛에 물을 공급하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 반도체 열전소자의 반대쪽 면에서 발생하는 열을 식히기 위한 방열수를 공급하는 방열수 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 방열부는 상기 방열부 내에 설치되는 방열수순환로에 공급되는 방열수의 순환에 의해 상기 반도체 열전소자의 열을 방출하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 공급량조절부는 스텝모터로 구현하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 순간온수유닛이 동작하고 있음에도 불구하고 가열되는 물이 일정온도 이상으로 가열되지 않는 상황이 발생할 경우 이를 상기 순간온수유닛의 고장으로 감지하기 위한 순간온수유닛고장감지부를 더 포함하고, 상기 온도제어부는 상기 순간온수유닛고장감지부에서 상기 순간온수유낫의 고장이 감지될 경우 상기 극성변환유닛의 극성을 변환시켜 상기 순간냉각유닛이 물을 가열하는 용도로 사용되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 순간냉각유닛 및 순간온수유닛을 구비하는 정수시스템의 온도제어방법에 있어서, 공급밸브를 열어 물이 공급되기 전에 제 1가동시간 동안 상기 순간냉각유닛 또는 상기 순간온수유닛에 전력을 공급하여 사전 가동하는 단계; 상기 사전가동 단계 이후 제 2가동시간 동안 미리 저장되어 있는 온도-유량 테이블에서 상기 목표온도에 대응하는 출수 유량을 확인한 후 상기 유량조절유닛을 이용하여 공급되는 물의 양을 상기 온도-유량 테이블에서 상기 목표온도에 대응하는 공급 유량만큼만 공급되도록 제어하는 단계; 및 상기 제 2가동시간 이후에는 상기 정수시스템에서 출수되는 물의 출수온도와 상기 사용자가 설정한 물이 온도인 목표온도 사이의 온도차인 보정온도를 계산하고, 상기 보정온도에 대응하는 전력공급량을 계산하여, 상기 계산된 전력공급량에 기초하여 상기 전력조절유닛을 이용하여 상기 순간냉각유닛 또는 순간온수유닛에 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 순간온수유닛이 동작하고 있음에도 불구하고 가열되는 물이 일정온도 이상으로 가열되지 않는 상황이 발생할 경우 이를 상기 순간온수유닛의 고장으로 감지하는 단계; 및 고장감지단계에서 상기 순간온수유낫의 고장이 감지될 경우 극성변환유닛의 극성을 변환시켜 상기 순간냉각유닛이 물을 가열하는 용도로 사용되도록 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 순간냉각유닛 및 순간온수유닛에 남아 있는 잔여수를 미리 설정된 시간 주기마다 배출하는 단계; 및 상기 배출된 양의 잔여수와 동일한 양의 물을 상기 순간냉각유닛 및 순간온수유닛에 공급하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 정수시템의 온도를 제어함에 있어 유량제어와 전력제어방식을 순차적으로 사용하여 온도를 제어함으로써 정수시스템의 온도제어를 보다 용이하게 할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 사용자가 온수 또는 냉수를 동시에 요청하더라도 이에 대응하여 사용자가 요구하는 온도의 온수와 사용자가 요구하는 냉수를 동시에 공급해줄수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정수시스템의 구성을 보여주는 도면이고,
도 2는 도 1의 순간냉각유닛의 구성을 보여주는 도면이고,
도 3은 도 2의 순간냉각유닛의 각 부품을 보여주는 분해사시도이며,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 정수시스템의 온도제어 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 온도제어가 용이한 정스시스템의 구성을 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 정수시스템은 입수부(V100), 필터부(200), 유량센서(300), 유량조절부(500), 순간냉각유닛(700), 순간온수유닛(600), 폐수출력부(V500), 전력조절유닛(미도시) 및 온도제어부(미도시)로 구성된다.
상기 필터부(200)는 정수될 물이 유입되는 입수부(V100)를 통해 유입되는 물을 필터링하기 위한 것이다.
상기 유량센서(300)는 상기 필터부(200)를 통과한 물의 유량을 측정하기 위한 것이ㄷ다.
상기 유량조절부(500)는 상기 유량센서(300)를 통과한 물의 양을 조절하기 위한 것으로, 공급되는 물의 개폐를 하기 위한 공급밸브(V200)에 연결되며, 본 발명의 실시예에서는 상기 유량조절부(500)는 스텝모터를 이용하여 구현된다. 상기 스텝모터에 공급되는 전력을 조절하여 공급되는 물의 양을 조절한다.
상기 순간냉각유닛(700)은 상기 유량조절부(500)를 통과한 물을 순간냉각하기 위한 것으로, 본 발명의 실시예에서는 상기 순간냉각유닛(700)은 열전소자를 이용하여 구현된다.
상기 순간온수유닛(600)은 상기 유량조절부(500)를 통과한 물을 순간가열하기 위한 것으로, 본 발명의 실시예에서는 저항에 전류를 흘려 발생하는 열을 이용하는 저항식 가열소자를 이용한다.
특히 본 발명의 실시예에 따른 정수시스템은 상기 반도체 열전소자에 인가되는 전원의 극성을 변환하기 위한 극성변환유닛(미도시)을 포함하여 구성된다.
상기 극성변환유닛의 극성 변환에 의하여 상기 반도체 열전소자의 발열면과 냉각면이 변경될 경우, 유로부(712)를 감싸는 유로케이스부(710)의 일면이 상기 순간냉각유닛(700)에 설치되는 상기 반도체 열전소자(720)의 발열면에 접촉하게 되어 상기 유로부(712)를 통과하는 물이 가열된다.
본 발명의 실시예에 따른 정수시스템은 상기 순간온수유닛(600)이 정상적으로 동작하고 있는지 여부를 감지하기 위한 순간온수유닛고장감지부(미도시)를 갖는다.
상기 순간온수유닛고장감지부는 상기 순간온수유닛(600)이 동작하고 있음에도 불구하고 가열되는 물이 일정온도 이상으로 가열되지 않는 상황이 발생할 경우 이를 상기 순간온수유닛(600)의 고장으로 감지하여 이를 상기 온도제어부에 고장신호로 전송한다.
상기 온도제어부는 상기 순간온수유닛고장감지부에서 상기 순간온수유닛(600)의 고장신호가 수신될 경우 극성변환유닛(미도시)의 극성을 변환시켜 상기 순간냉각유닛(700)이 물을 가열하는 용도로 사용되도록 제어한다.
이와 같은 방식에 의하여 본 발명의 실시예에 따른 정수시스템은 온수를 공급하기 위한 순간온수유닛(600)에 고장이 발생하더라도 순간냉각유닛(700)에 공급되는 전류의 극성을 변환하여 이를 물을 냉각하는 용도 이외에 물을 가열하는 용도로도 사용할 수 있도록 함으로써 순간온수유닛(600)의 고장으로 인해 사용자들이 온수를 사용하지 못하는 불편함을 해소할 수 있다.
상기 폐수배출부(750)는 상기 순간온수유닛(600), 상기 순간냉각유닛(700)에 고여있는 물을 정기적으로 배출하기 위한 것이다.
상기 순간냉각유닛(700)은 유로부(712), 유로케이스부(710), 열전소자들(720) 및 방열부(750)로 구성된다.
상기 유로부(712)는 냉각될 물이 흘러 지나가기 위한 유로이고, 상기 유로케이스부(710)는 상기 유로부(712)를 감싸는 박스 형태이며 금속소재로 만들어진다.
상기 반도체 열전소자(720)는 전기를 인가하면 펠티어효과에 의하여 한쪽면은 차가워지고 반대쪽 면은 따뜻해지는 성질을 갖는 반도체 소자로서, 일면이 상기 유로케이스부(710)에 접촉하도록 장착된다.
상기 열전소자들(720)에 전원을 인가하여 상기 열전소자들의 차가워지는 한쪽 면이 상기 유로케이스부(710)에 접촉된 상태로 상기 유로케이스부(710)를 냉각시키면 상기 유로케이스부(710) 내부에 형성되는 유로부(712)에 물이 흘러가면서 물이 냉각되는 방식으로 순간냉각이 이루어진다.
상기 방열부(750)는 상기 반도체 열전소자들(720)의 타면에 접촉하도록 장착되어 상기 반도체 열전소자의 열을 방출하기 위한 것으로, 상기 방열부(750) 내부에는 방열수가 흘러가기 위한 방열수순환로(752)가 형성된다.
방열수순환로(752)를 통해 상기 반도체 열전소자의 반대쪽 면에서 발생하는 열을 식히기 위한 방열수가 공급되면, 상기 방열수는 방열수순환로(752)에서 순환하면서 상기 반도체 열전소자의 열을 방출하게 된다.
상기 온도제어부는 상기 순간냉각유닛(700) 및 순간온수유닛(600)에 공급되는 전력량을 조절하기 위한 전력조절유닛(미도시) 및 상기 유량조절부(500)을 제어하여 위한 것으로 상기 정수시스템의 전체적인 동작을 제어할 뿐만 아니라 물의 온도를 제어하고 상기 순간온수유닛(600)의 고장시 상기 순간냉각유닛(700)을 물을 가열하기 위한 용도로 사용하도록 제어하기도 한다.
특히, 상기 온도제어부는 상기 공급밸브(V200)를 열어 물이 공급되기 전에 제 1가동시간 동안 상기 순간냉각유닛(700) 또는 상기 순간온수유닛(600)에 전력을 공급하여 사전 가동한 다음 상기 사전 가동 이후에는 상기 순간냉각유닛(700) 또는 순간온수유닛(600)에 유입되는 물의 양을 상기 유량조절부(500)를 이용하여 제어하여 물의 온도를 제어한다.
본 발명의 실시예에서는 상기 제 1가동시간(t1)은 4초로 설정하였다.
상기 순간냉각유닛(700) 및 상기 순간온수유닛(600)에는 시스템에서 설정된 양만큼의 잔여수가 남아 있게 되는데, 사용자의 온수 또는 냉수 공급요청이 있게 되면 상기 정수시스템은 상기 공급밸브를 열기 전에 먼저 상기 순간냉각유닛(700) 및 순간온수유닛(600)을 사전가동시켜 상기 순간냉각유닛(700) 및 순간온수유닛(600)의 온도를 목표온도에 가깝게 가열하거나 냉각한 다음 상기 공급밸브를 열어 물이 순간냉각 또는 순간가열되도록 한다.
상기 제 1가동시간은 상기 순간냉각유닛(700) 및 상기 순간온수유닛(600)에 남아 있는 잔여수의 온도에 따라 달라지도록 제어할 수 있다. 이 경우 상기 제 1가동시간은 고정된 값이 아니라 잔여수의 온도 및 사용자가 요청한 물의 온도인 목표온도에 따라 달라지게 된다. 따라서, 상기 잔여수의 온도가 사용사자 요청한 물의 온도인 목표온도에 도달할 때까지 사전 가열/냉각을 하고 결과적으로 상기 잔여수의 온도가 상기 목표온도에 도달하는 시간이 사전 가열/냉각 시간인 제 1가동시간이 된다.
또한 사전 가열/냉각 시간이 고정된 상태에서는 상기 잔여수의 온도에 따라 상기 목표온도에 도달하기 위해 공급해야 할 전력량이 달라질 수 있기 때문에 이 경우에는 상기 잔여수의 온도에 따라 상기 순간냉각유닛(700) 및 상기 순간온수유닛(600)에 공급할 전력량을 제어하게 된다.
상기 온도제어부는 상기 사전가동 단계 이후 제 2가동시간 동안 미리 저장되어 있는 온도-유량 테이블에서 상기 목표온도에 대응하는 출수 유량을 확인한 후 상기 유량조절유닛을 이용하여 공급되는 물의 양을 상기 온도-유량 테이블에서 상기 목표온도에 대응하는 공급 유량만큼만 공급되도록 제어한다.
본 발명의 실시예에서는 상기 제 2가동시간(t2)은 2초로 설정하였다.
아래의 표 1은 입수온도에 따라 상기 공급밸브(V200)를 통해 공급될 물의 양을 테이블로 정리한 것으로, 상기 온도제어부에서 사전가동단계 이후 상기 제 2가동시간동안 목표온도에 대응하여 공급되는 물의 양을 공급함으로써 공급되는 전력을 일정하게 하면서 공급되는 물의 양만을 조절하여 온도를 제어하기 위해 필요한 온도-유량 테이블의 예를 보여주고 있다.
입수온도
(℃)		 공급밸브를 통해 공급되는 물의 양
출수온도 75℃일때 출수온도 80℃일때 출수온도 85℃일때
-10 265 245 234
-5 300 291 261
0 334 311 284
5 360 334 304
10 390 360 330
15 425 390 360
20 467 425 390
25 516 467 425
30 577 516 467
35 640 570 512
또한 상기 온도제어부는 상기 제 2가동시간 이후 제 3가동시간(t3) 동안에는 상기 정수시스템에서 출수되는 물의 출수온도와 상기 사용자가 설정한 물의 온도인 목표온도 사이의 온도차인 보정온도를 계산하고, 상기 보정온도에 대응하는 전력공급량을 계산하여, 상기 계산된 전력공급량에 기초하여 상기 전력조절유닛을 이용하여 상기 순간냉각유닛(700) 또는 순간온수유닛(600)에 전력의 공급량을 제어한다.
물론 상기 제 2가동시간 이후에도 상기와 같이 공급되는 전력량을 제어하여 온도를 제어함과 동시에 상기 제 2가동시간에서와 같이 공급되는 유량을 조절하는 방식을 병항하여 물의 온도를 제어하는 것도 가능하다.
상기 제 3가동시간 동안에 상기 순간냉각유닛(700) 및 상기 순간온수유닛(600)에 공급하는 전력량이 고정되어 있는 경우에는 상기 정수시스템에서 출수되는 물의 출수온도와 상기 사용자가 설정한 물의 온도인 목표온도 사이의 온도차인 보정온도를 계산하고, 상기 보정온도에 대응하는 유량을 계산하여, 상기 계산된 유량에 기초하여 상기 유량조절부(500)를 이용하여 상기 순간냉각유닛(700) 또는 순간온수유닛(600)에 공급되는 물의 양을 제어한다.
이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 정수시스템의 온도제어 동작에 대하여 설명한다.
먼저 입수부(V100) 통해 공급된 물은 필터에서 1차적으로 필터링된 후 상기 유량센서(300), 공급밸브(V200) 및 스텝모터인 유량조절부(500)를 통해 상기 순간온수유닛(600) 및 상기 순간냉각유닛(700)으로 공급된다.
본 발명의 실시예에 따른 정수시스템의 온도제어방법은 공급밸브를 열어 물이 공급되기 전에 제 1가동시간 동안 상기 순간냉각유닛(700) 또는 상기 순간온수유닛(600)에 전력을 공급하여 사전 가동하고, 상기 사전가동 이후 제 2가동시간 동안 미리 저장되어 있는 온도-유량 테이블에서 상기 목표온도에 대응하는 출수 유량을 확인한 후 상기 유량조절유닛을 이용하여 공급되는 물의 양을 상기 온도-유량 테이블에서 상기 목표온도에 대응하는 공급 유량만큼만 공급되도록 제어하고 상기 제 2가동시간 이후에는 상기 정수시스템에서 출수되는 물의 출수온도와 상기 사용자가 설정한 물이 온도인 목표온도 사이의 온도차인 보정온도를 계산하고, 상기 보정온도에 대응하는 전력공급량을 계산하여, 상기 계산된 전력공급량에 기초하여 상기 전력조절유닛을 이용하여 상기 순간냉각유닛(700) 또는 순간온수유닛(600)에 전력을 공급하여 온도를 제어한다.
물론 상기 제 2가동시간 이후에도 상기와 같이 공급되는 전력량을 제어하여 온도를 제어함과 동시에 상기 제 2가동시간에서와 같이 공급되는 유량을 조절하는 방식을 병항하여 물의 온도를 제어하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 정수시스템은 상기 순간온수유닛(600)이 동작하고 있음에도 불구하고 가열되는 물이 일정온도 이상으로 가열되지 않는 상황이 발생할 경우 이를 상기 순간온수유닛(600)의 고장으로 감지하고, 고장감지단계에서 상기 순간온수유낫의 고장이 감지될 경우 극성변환유닛의 극성을 변환시켜 상기 순간냉각유닛(700)이 물을 가열하는 용도로 사용되도록 제어하여 순간온수유닛(600)의 고장시에도 사용자에게 끊김 없이 온수를 공급할 수 있도록 제어한다.
본 발명의 실시예에 따른 정수시스템의 온도제어방법에서는 상기 순간냉각유닛(700) 또는 순간온수유닛(600) 내에 남아 있는 잔여수가 오염되는 것을 방지하기 위하여 미리 설정된 시간 주기마다 상기 순간냉각유닛(700) 또는 순간온수유닛(600) 내에 남아 있는 잔여수를 배출하고 배출된 양 만큼의 깨끗한 물을 다시 공급하여 상기 순간냉각유닛(700) 또는 순간온수유닛(600) 내에는 항상 일정한 양의 오염되지 않은 깨끗한 잔여수가 남아 있게 한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
V100 : 입수부 200 : 필터부
300 : 온도센서 V200 : 공급밸브
500 : 유량조절부 600 : 순간온수유닛
700 : 순간냉각유닛

Claims (15)

  1. 정수시스템에 있어서,
    정수될 물이 유입되는 입수부;
    상기 입수부를 통해 유입되는 물을 필터링하기 위한 필터부;
    상기 필터부를 통과한 물의 유량을 측정하기 위한 유량센서;
    공급밸브 및 공급량조절부를 구비하여 상기 유량센서를 통과한 물의 양을 조절하기 위한 유량조절유닛;
    상기 유량조절유닛을 통과한 물을 순간냉각하기 위한 순간냉각유닛;
    상기 유량조절유닛을 통과한 물을 순간가열하기 위한 순간온수유닛;
    상기 순간냉각유닛 및 순간온수유닛에 고여있는 물을 배출하기 위한 폐수출력부;
    상기 순간냉각유닛 및 순간온수유닛에 공급되는 전력량을 조절하기 위한 전력조절유닛; 및
    상기 유량조절유닛 및 상기 전력조절유닛을 제어하여 상기 정수시스템을 통해 배출되는 물의 온도를 제어하기 위한 온도제어부;를 포함하고,
    상기 순간냉각유닛은:
    물이 흘러지나기기 위한 유로부;
    상기 유로부를 감싸며 금속소재로 형성되는 유로케이스부;
    일면이 상기 유로케이스부에 접촉하도록 장착되는 복수 개의 반도체 열전소자들;
    상기 반도체 열전소자들의 타면에 접촉하도록 장착되어 상기 반도체 열전소자의 열을 방출하기 위한 방열부;를 포함하며,
    상기 온도제어부는 상기 공급밸브를 열어 물이 공급되기 전에 제 1가동시간 동안 상기 순간냉각유닛 또는 상기 순간온수유닛에 전력을 공급하여 사전 가동한 다음 상기 사전 가동 이후에는 상기 순간냉각유닛 또는 순간온수유닛에 유입되는 물의 양을 상기 유량제어유닛을 이용하여 제어하여 물의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 온도제어가 용이한 갖는 정수시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 순간온수유닛은 저항에 전류를 흘려 발생하는 열을 이용하여 가열하는 것을 특징으로 하는 온도제어가 용이한 갖는 정수시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 반도체 열전소자에 인가되는 전원의 극성을 변환하기 위한 극성변환유닛을 더 포함하고,
    상기 극성변환유닛의 극성 변환에 의하여 상기 반도체 열전소자의 발열면과 냉각면이 변경될 경우, 상기 유로부를 감싸는 유로케이스부의 일면이 상기 순간냉각유닛에 설치되는 상기 반도체 열전소자의 발열면에 접촉하게 되어 상기 유로부를 통과하는 물이 가열되는 것을 특징으로 하는 온도제어가 용이한 갖는 정수시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 온도제어부는 순간온수유닛 또는 순간냉수유닛 내의 잔여수의 온도 및 사용자가 요청한 목표온도에 따라 상기 제 1가동시간이 달라지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 온도제어가 용이한 갖는 정수시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 온도제어부는 상기 순간온수유닛 또는 순간냉수유닛 내의 잔여수의 온도 및 사용자가 요청한 목표온도에 따라 상기 제 1가동시간 동안 상기 전력공급유닛에 의해 상기 순간온수유닛 또는 순간냉수유닛에 공급되는 전력량이 달라지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 온도제어가 용이한 갖는 정수시스템.
  6. 제 1 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 온도제어부는 상기 사전가동 단계 이후 제 2가동시간 동안 미리 저장되어 있는 온도-유량 테이블에서 상기 목표온도에 대응하는 출수 유량을 확인한 후 상기 유량조절유닛을 이용하여 공급되는 물의 양을 상기 온도-유량 테이블에서 상기 목표온도에 대응하는 공급 유량만큼만 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 온도제어가 용이한 갖는 정수시스템.
  7. 제 1 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 온도제어부는 상기 제 2가동시간 이후에는 상기 정수시스템에서 출수되는 물의 출수온도와 상기 사용자가 설정한 물이 온도인 목표온도 사이의 온도차인 보정온도를 계산하고, 상기 보정온도에 대응하는 전력공급량을 계산하여, 상기 계산된 전력공급량에 기초하여 상기 전력조절유닛을 이용하여 상기 순간냉각유닛 또는 순간온수유닛에 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 온도제어가 용이한 갖는 정수시스템.
  8. 제 1 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 온도제어부는 상기 제 2가동시간 이후에는 상기 정수시스템에서 출수되는 물의 출수온도와 상기 사용자가 설정한 물이 온도인 목표온도 사이의 온도차인 보정온도를 계산하고, 상기 보정온도에 대응하는 물의 양을 계산하여, 상기 계산된 물의 양에 기초하여 상기 유량조절부를 이용하여 상기 순간냉각유닛 또는 순간온수유닛에 물을 공급하는 것을 특징으로 하는 온도제어가 용이한 갖는 정수시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 반도체 열전소자의 반대쪽 면에서 발생하는 열을 식히기 위한 방열수를 공급하는 방열수 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도제어가 용이한 정수시스템.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 방열부는 상기 방열부 내에 설치되는 방열수순환로에 공급되는 방열수의 순환에 의해 상기 반도체 열전소자의 열을 방출하는 것을 특징으로 하는 온도제어가 용이한 정수시스템.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 공급량조절부는 스텝모터로 구현하는 것을 특징으로 하는 온도제어가 용이한 정수시스템.
  12. 제 1 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 순간온수유닛이 동작하고 있음에도 불구하고 가열되는 물이 일정온도 이상으로 가열되지 않는 상황이 발생할 경우 이를 상기 순간온수유닛의 고장으로 감지하기 위한 순간온수유닛고장감지부를 더 포함하고,
    상기 온도제어부는 상기 순간온수유닛고장감지부에서 상기 순간온수유낫의 고장이 감지될 경우 상기 극성변환유닛의 극성을 변환시켜 상기 순간냉각유닛이 물을 가열하는 용도로 사용되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 온도제어가 용이한 갖는 정수시스템.
  13. 순간냉각유닛 및 순간온수유닛을 구비하는 정수시스템의 온도제어방법에 있어서,
    공급밸브를 열어 물이 공급되기 전에 제 1가동시간 동안 상기 순간냉각유닛 또는 상기 순간온수유닛에 전력을 공급하여 사전 가동하는 단계;
    상기 사전가동 단계 이후 제 2가동시간 동안 미리 저장되어 있는 온도-유량 테이블에서 상기 목표온도에 대응하는 출수 유량을 확인한 후 상기 유량조절유닛을 이용하여 공급되는 물의 양을 상기 온도-유량 테이블에서 상기 목표온도에 대응하는 공급 유량만큼만 공급되도록 제어하는 단계; 및
    상기 제 2가동시간 이후에는 상기 정수시스템에서 출수되는 물의 출수온도와 상기 사용자가 설정한 물이 온도인 목표온도 사이의 온도차인 보정온도를 계산하고, 상기 보정온도에 대응하는 전력공급량을 계산하여, 상기 계산된 전력공급량에 기초하여 상기 전력조절유닛을 이용하여 상기 순간냉각유닛 또는 순간온수유닛에 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 정수시스템의 온도제어방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 순간온수유닛이 동작하고 있음에도 불구하고 가열되는 물이 일정온도 이상으로 가열되지 않는 상황이 발생할 경우 이를 상기 순간온수유닛의 고장으로 감지하는 단계; 및
    고장감지단계에서 상기 순간온수유닛의 고장이 감지될 경우 극성변환유닛의 극성을 변환시켜 상기 순간냉각유닛이 물을 가열하는 용도로 사용되도록 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정수시스템의 온도제어방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 순간냉각유닛 및 순간온수유닛에 남아 있는 잔여수를 미리 설정된 시간 주기마다 배출하는 단계; 및
    상기 배출된 양의 잔여수와 동일한 양의 물을 상기 순간냉각유닛 및 순간온수유닛에 공급하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정수시스템의 온도제어방법.
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