KR20180047683A - Instance water heating device, water treatment apparatus including instance water heating device and method of controlling instance water heating device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 순간 온수 장치, 순간 온수 장치를 포함하는 수처리기 및 순간 온수 장치의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an instantaneous hot water apparatus, a water treatment apparatus including an instantaneous hot water apparatus, and a control method of the instantaneous hot water apparatus.
최근, 유입되는 물을 가열하여 온수를 제공하기 위한 순간 온수 장치 및 이를 포함하는 직수식 정수기에 대한 연구가 활발해지고 있다. 2. Description of the Related Art In recent years, research has been actively conducted on instantaneous hot water devices for supplying hot water by heating inflow water and direct water purifying devices including the same.
이러한 순간 온수 장치는 물을 가열함에 있어서 히터의 저항 편차나 AC 전원의 변동으로 인해 온수 온도를 일정하게 제어하기 어렵다는 문제가 있다.This instantaneous hot water device has a problem that it is difficult to constantly control the hot water temperature due to a resistance variation of a heater or a fluctuation of an AC power supply when heating water.
종래에는 일정한 온도의 온수를 제공하기 위하여 AC 전원 전압을 감지하거나 유량을 가변하는 방식을 이용하였다.Conventionally, a method of sensing the AC power supply voltage or varying the flow rate is used to provide hot water at a constant temperature.
그러나, 이와 같은 종래 기술을 채용한 순간 온수 장치는 전압을 감지하기 위한 복잡한 회로를 구비해야 하고, 정밀한 제어를 필요로 한다.However, the instantaneous hot water supply device employing such a conventional technique needs to have a complicated circuit for sensing a voltage and requires precise control.
따라서, 당해 기술분야에서는 순간 온수 장치에서 보다 간단하고 효율적으로 추출되는 온수 온도를 일정하게 제어하기 위한 방안이 요구되고 있다.Therefore, in the related art, there is a demand for a method for uniformly controlling the temperature of hot water extracted more simply and efficiently in the instant hot water apparatus.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 순간 온수 장치를 제공한다. 상기 순간 온수 장치는, 유입되는 물을 가열하여 온수를 생성하는 히터부; 상기 히터부에 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지부; AC 전압을 가변하여 상기 히터부에 공급하는 가변 전원부; 및 상기 전류 감지부에 의해 감지된 전류값을 기초로 상기 가변 전원부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
In order to solve the above problems, an embodiment of the present invention provides an instantaneous hot water apparatus. The instantaneous hot water apparatus includes a heater unit for heating hot water to generate hot water; A current sensing unit for sensing a current flowing in the heater unit; A variable power supply unit for varying an AC voltage and supplying the AC voltage to the heater unit; And a control unit for controlling the variable power unit based on the current value sensed by the current sensing unit.
한편, 본 발명의 다른 실시예는 순간 온수 장치의 제어 방법을 제공한다. 상기 순간 온수 장치의 제어 방법은, 히터에 AC 전압을 인가하는 단계; 상기 히터에 흐르는 AC 전류를 감지하는 단계; 감지된 AC 전류값을 목표 전류값과 비교하는 단계; 및 상기 AC 전류값이 상기 목표 전류값과 상이하면, 상기 AC 전류값이 상기 목표 전류값에 도달하도록 상기 히터에 인가되는 AC 전압을 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
Meanwhile, another embodiment of the present invention provides a method of controlling an instantaneous hot water apparatus. The method includes: applying an AC voltage to a heater; Sensing an AC current flowing through the heater; Comparing the sensed AC current value with a target current value; And changing an AC voltage applied to the heater such that the AC current value reaches the target current value when the AC current value is different from the target current value.
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.In addition, the means for solving the above-mentioned problems are not all enumerating the features of the present invention. The various features of the present invention and the advantages and effects thereof will be more fully understood by reference to the following specific embodiments.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 순간 온수 장치에서 전압을 감지할 필요 없이 전류만을 감지함으로써, 어떠한 전압이 인가되거나 어떠한 저항이 실장되더라도 출수되는 온수 온도를 일정하게 유지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the instantaneous hot water device can detect a current only without sensing a voltage, so that the hot water temperature can be constantly maintained regardless of the application of any voltage or any resistance.
또한, 복잡한 전압 감지 회로를 구비할 필요가 없어 제품의 소형화가 가능하고, 간단한 제어 방식으로도 온수 온도의 제어가 가능해진다.In addition, since it is not necessary to provide a complicated voltage sensing circuit, it is possible to miniaturize the product and control the hot water temperature by a simple control method.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 순간 온수 장치의 구성 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 순간 온수 장치의 제어 방법의 흐름도이다.1 is a block diagram of an instantaneous hot water apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a method of controlling an instantaneous hot water apparatus according to another embodiment of the present invention.
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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order that those skilled in the art can easily carry out the present invention. In the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In the drawings, like reference numerals are used throughout the drawings.
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.
In addition, in the entire specification, when a part is referred to as being 'connected' to another part, it may be referred to as 'indirectly connected' not only with 'directly connected' . Also, to "include" an element means that it may include other elements, rather than excluding other elements, unless specifically stated otherwise.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 순간 온수 장치의 구성 블록도이다.
1 is a block diagram of an instantaneous hot water apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 순간 온수 장치는 히터부(110), 전류 감지부(120), 가변 전원부(130), 유량 제어부(140), 온도 감지부(150) 및 제어부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.
1, the instantaneous hot water apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
히터부(110)는 유입되는 물을 가열하여 온수를 생성할 수 있다. 히터부(110)는 제어부(160)의 제어에 따라 가변 전원부(130)로부터 공급되는 AC 입력전압에 의해 구동될 수 있다.The
일 예에 따르면, 히터부(110)는 1000W 또는 1400W 효율을 내도록 설계된 히터로 구현될 수 있다. 그러나, 사용되는 히터가 이로 제한되는 것은 아니고 순간 온수 장치가 적용되는 제품 또는 필요한 히터 용량에 따라 다양한 용량의 히터가 적용될 수 있다.According to one example, the
전류 감지부(120)는 히터부(110)에 흐르는 전류를 감지할 수 있다. The
일 예에 따르면, 전류 감지부(120)는 전류 감지 저항, CT(Current Transformer) 등으로 구현되어 히터부(110)에 AC 입력전압이 공급될 때 히터부(110)에 흐르는 AC 전류를 감지하고, 감지된 AC 전류값을 후술하는 제어부(160)로 출력할 수 있다.
According to an example, the
가변 전원부(130)는 제어부(160)의 제어에 따라 AC 전압을 가변하여 히터부(110)에 공급할 수 있다.The variable
일 예에 따르면, 가변 전원부(130)는 트라이악(TRIAC)으로 구현되어 제어부(160)의 제어에 따라 AC 전압을 가변하여 히터부(110)로 공급할 수 있다.According to an example, the variable
이 경우, 가변 전원부(130)는 위상제어 방식 또는 제로크로싱 제어 방식에 따라, 전류 감지부(120)에 의해 감지되는 AC 전류값이 목표 전류값이 되도록 AC 전압을 가변할 수 있다.
In this case, the
유량 제어부(140)는 온수를 생성하기 위해 히터부(110)로 유입되는 물의 유량을 조절할 수 있다.The
일 예에 따르면, 유량 제어부(140)는 개폐 정도를 조절하여 유입되는 물의 유량을 조절할 수 있는 밸브로 구현될 수 있다.According to an example, the
이 경우, 유량 제어부(140)는 제어부(160)의 제어에 따라 밸브의 개폐 정도를 조절함으로써 히터부(110)로 유입되는 물의 유량을 늘리거나 줄여주어서 온수 온도가 보다 정확하게 제어될 수 있도록 할 수 있다.
In this case, the flow
온도 감지부(150)는 히터부(110)에 의해 생성되어 출수되는 온수의 온도를 감지할 수 있다.The
일 예에 따르면, 온도 감지부(150)는 온도 센서로 구현되어 순간 온수 장치 또는 이를 포함하는 수처리기의 추출부 전단에 설치되어 출수되는 온수의 온도를 감지하고, 감지된 온도값을 제어부(160)로 출력할 수 있다.
According to one example, the
제어부(160)는 순간 온수 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. The
일 예에 따르면, 제어부(160)는 온수 추출 신호가 입력되면, 가변 전원부(130)를 제어하여 히터부(110)에 AC 전압을 공급하고, 유량 제어부(140)를 제어하여 히터부(110)로 물을 유입시킬 수 있다. The
또한, 제어부(160)는 전류 감지부(120)로부터 전달받은 AC 전류값을 기초로 가변 전원부(130)를 제어할 수 있다.The
구체적으로, 제어부(160)는 전류 감지부(120)로부터 전달받은 AC 전류값을 목표 전류값과 비교하고, AC 전류값이 목표 전류값과 상이하면 가변 전원부(130)를 제어하여 AC 전류값이 목표 전류값이 되도록 AC 전압을 변경할 수 있다. Specifically, the
여기서, 목표 전류값은 히터부(110)에 의해 목표 온도값의 온수를 생성하기 위해 필요한 전류값으로서 사전에 설정될 수 있다.
Here, the target current value may be set in advance as a current value required for generating the hot water of the target temperature value by the
한편, 제어부(160)는 전류 감지부(120)로부터 전달받은 AC 전류값이 목표 전류값에 도달하면 온도 감지부(150)로부터 전달받은 온도값을 목표 온도값과 비교하고, 온도값이 목표 온도값에 도달하지 못한 경우에는 유량 제어부(140)를 제어하여 히터부(110)로 유입되는 물의 유량을 줄여주고 히터부(110)에 의해 생성된 온수를 드레인으로 배출하도록 제어할 수 있다.The
여기서, 목표 온도값은 사전에 설정되거나 사용자에 의해 설정된 원하는 온수의 온도값(예를 들어, 90도)이거나, 또는 해당 온도값에서 기 설정된 온도(예를 들어, 10도)만큼 제한 온도값(예를 들어, 80도)일 수 있다.Here, the target temperature value may be a predetermined temperature value (for example, 90 degrees) set by the user or set by the user, or a limit temperature value (for example, 10 degrees) For example, 80 degrees).
반면, 제어부(160)는 감지부(150)로부터 전달받은 온도값이 목표 온도값에 도달하면 유량 제어부(140)를 제어하여 기 설정된 양의 물이 히터부(110)로 유입되도록 하고 히터부(110)에 의해 생성된 온수가 추출부를 통해 추출되도록 제어할 수 있다.
When the temperature value received from the
일 예에 따르면, 제어부(160)는 적어도 하나의 프로세싱 유닛 및 메모리를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 유닛은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 이들의 조합일 수 있다.
According to one example, the
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 1을 참조하여 상술한 순간 온수 장치를 구비하고, 히터부(110)에 의해 가열된 온수를 제공하는 수처리기(미도시)가 제공될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a water processor (not shown) provided with the instantaneous hot water apparatus described above with reference to FIG. 1 and providing hot water heated by the
여기서, 수처리기는 오폐수를 처리하거나 초순수를 제조하는 등과 같은 산업용이나 가정용(업소용을 포함) 등 여러 용도로 사용되는 것일 수 있으며, 여기서는 특히 음용을 위해 사용되는 수처리기일 수 있다. 음용을 위한 수처리기는 원수를 공급받아 여과하여 음용을 위한 정수를 생성하므로 좁은 의미에서 정수기로 통칭하기도 한다. Here, the water treatment apparatus may be used for various purposes such as processing industrial wastewater, producing ultrapure water, and the like (including business use) (including for business use), and may be a water treatment system used for drinking purposes here. A water processor for drinking water is called a water purifier in a narrow sense because it generates raw water for drinking by filtering raw water.
이와 같은 정수기는 원수를 공급받아 필터부에서 여과한 상온의 정수를 사용자에게 제공하도록 구성될 수 있으며, 상온의 정수를 가열 및/또는 냉각하여 온수 및/또는 냉수를 사용자에게 제공하도록 구성될 수도 있다.Such a water purifier may be configured to supply raw water to the user at a room temperature filtered by the filter unit, and may be configured to provide hot and / or cold water to the user by heating and / or cooling the purified water at room temperature .
또한, 음용을 위한 수처리기는 정수뿐만 아니라, 이온수, 탄산수, 산소수와 같은 각종 기능수를 공급하는 기능수기를 포함할 수 있다. 이외에도, 물통 등으로부터 공급된 물을 가열 또는 냉각하거나 얼음을 생성하는 온수기, 냉수기, 제빙기 등을 포함할 수 있다.In addition, the water processor for drinking may include not only water purifiers but also functional water purifiers that supply various functional water such as ionized water, carbonated water, and oxygenated water. In addition, it may include a water heater, a water cooler, an ice maker, etc. for heating or cooling water supplied from a water bottle or the like or generating ice.
따라서, 수처리기라 함은 전술한 정수기, 기능수기, 온수기, 냉수기, 제빙기 등과 이들의 기능을 복합적으로 지닌 기기를 총칭하는 의미로서 사용될 수 있다.
Accordingly, the water treatment unit may be used to mean a generic term for the water purifier, the functional water heater, the water heater, the water cooler, the ice maker, and the like, and a device having a combination of these functions.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 순간 온수 장치의 제어 방법의 흐름도이다.
2 is a flowchart of a method of controlling an instantaneous hot water apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 순간 온수 장치의 제어 방법에 따르면, 우선 순간 온수 장치에 구비된 히터에 전원을 인가한 후(S21) 히터에 흐르는 AC 전류를 감지할 수 있다(S22).Referring to FIG. 2, according to another embodiment of the instantaneous hot water supply apparatus control method, after power is applied to a heater provided in the instantaneous hot water supply apparatus (S21), an AC current flowing in the heater can be sensed (S22).
이후, 감지된 AC 전류값을 목표 전류값과 비교하여(S23) AC 전류값이 목표 전류값과 상이하면 가변 전원을 제어하여 AC 전류값이 목표 전류값이 되도록 히터에 인가되는 AC 전압을 변경할 수 있다(S24).Thereafter, the detected AC current value is compared with the target current value (S23). When the AC current value is different from the target current value, the variable power source is controlled to change the AC voltage applied to the heater so that the AC current value becomes the target current value (S24).
반면, 감지된 AC 전류값이 목표 전류값에 도달하면 히터에 의해 생성되어 출수되는 온수의 온도를 감지할 수 있다(S25).On the other hand, when the sensed AC current value reaches the target current value, the temperature of the hot water generated by the heater can be sensed (S25).
이후, 감지된 온도값을 목표 온도값과 비교하여(S26) 온도값이 목표 온도값에 도달하지 못한 경우에는 히터로 유입되는 물의 유량을 줄여주고 히터에 의해 생성된 온수를 드레인으로 배출하도록 제어할 수 있다(S27).Thereafter, the sensed temperature value is compared with the target temperature value (S26). When the temperature value does not reach the target temperature value, the flow rate of the water flowing into the heater is decreased and the hot water generated by the heater is discharged to the drain (S27).
반면, 감지된 온도값이 목표 온도값에 도달하면 기 설정된 양의 물이 히터로 유입되도록 하고 히터에 의해 생성된 온수가 추출부를 통해 추출되도록 제어할 수 있다(S28).
On the other hand, when the sensed temperature value reaches the target temperature value, a predetermined amount of water may be introduced into the heater and the hot water generated by the heater may be controlled to be extracted through the extraction unit (S28).
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.The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
110: 히터부
120: 전류 감지부
130: 가변 전원부
140: 유량 제어부
150: 온도 감지부
160: 제어부110: heater part
120: Current sensing unit
130: Variable power supply
140:
150: Temperature sensing unit
160:
Claims (8)
상기 히터부에 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지부;
AC 전압을 가변하여 상기 히터부에 공급하는 가변 전원부; 및
상기 전류 감지부에 의해 감지된 전류값을 기초로 상기 가변 전원부를 제어하는 제어부를 포함하는 순간 온수 장치.
A heater unit for heating the incoming water to generate hot water;
A current sensing unit for sensing a current flowing in the heater unit;
A variable power supply unit for varying an AC voltage and supplying the AC voltage to the heater unit; And
And a control unit for controlling the variable power unit based on a current value sensed by the current sensing unit.
상기 가변 전원부는 트라이악으로 구현되며, 위상 제어 방식 또는 제로크로싱 제어 방식에 따라 상기 히터부로 공급하는 AC 전압을 가변하는 순간 온수 장치.
The method according to claim 1,
The variable power supply unit is implemented as a triac, and varies the AC voltage supplied to the heater unit according to a phase control method or a zero crossing control method.
상기 제어부는 상기 전류 감지부에 의해 감지된 전류값을 목표 전류값과 비교하고, 상기 전류값이 상기 목표 전류값과 상이하면, 상기 전류값이 상기 목표 전류값에 도달하도록 상기 가변 전원부를 제어하여 AC 전압을 변경시키는 순간 온수 장치.
The method according to claim 1,
The controller compares the current value sensed by the current sensing unit with a target current value and controls the variable power unit so that the current value reaches the target current value when the current value is different from the target current value Instantaneous hot water device to change AC voltage.
상기 히터부에 의해 생성되는 온수의 온도를 감지하는 온도 감지부; 및
상기 히터부로 유입되는 물의 유량을 조절하는 상기 유량 제어부를 더 포함하는 순간 온수 장치.
The method according to claim 1,
A temperature sensing unit for sensing a temperature of hot water generated by the heater unit; And
And the flow rate controller controls the flow rate of water flowing into the heater unit.
상기 제어부는 상기 온도 감지부에 의해 감지된 온도값이 목표 온도값에 도달하지 못한 경우 상기 유량 제어부를 제어하여 상기 히터부로 유입되는 물의 유량을 줄여주는 순간 온수 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the controller controls the flow rate controller to reduce the flow rate of water flowing into the heater when the temperature detected by the temperature detector does not reach the target temperature value.
A water processor comprising the instantaneous hot water device according to any one of claims 1 to 5.
상기 히터에 흐르는 AC 전류를 감지하는 단계;
감지된 AC 전류값을 목표 전류값과 비교하는 단계; 및
상기 AC 전류값이 상기 목표 전류값과 상이하면, 상기 AC 전류값이 상기 목표 전류값에 도달하도록 상기 히터에 인가되는 AC 전압을 변경하는 단계를 포함하는 순간 온수 장치의 제어 방법.
Applying an AC voltage to the heater;
Sensing an AC current flowing through the heater;
Comparing the sensed AC current value with a target current value; And
And changing an AC voltage applied to the heater such that the AC current value reaches the target current value when the AC current value is different from the target current value.
상기 AC 전류값이 상기 목표 전류값에 도달하면, 상기 히터에 의해 생성되어 출수되는 온수의 온도를 감지하는 단계;
감지된 온도값을 목표 온도값과 비교하는 단계;
상기 온도값이 상기 목표 온도값에 도달하지 못하면, 상기 히터로 유입되는 물의 유량을 줄여주는 단계; 및
상기 히터에 의해 생성된 온수를 드레인으로 배출하는 단계를 더 포함하는 순간 온수 장치의 제어 방법.8. The method of claim 7,
Sensing a temperature of the hot water generated by the heater when the AC current value reaches the target current value;
Comparing the sensed temperature value with a target temperature value;
Reducing the flow rate of water flowing into the heater when the temperature value does not reach the target temperature value; And
And discharging the hot water generated by the heater to the drain.
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-
2016
- 2016-11-01 KR KR1020160144291A patent/KR20180047683A/en not_active Application Discontinuation
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CN111156587A (en) * | 2019-10-22 | 2020-05-15 | 瑞纳智能设备股份有限公司 | Heat exchange station control system and room temperature characteristic curve model AI algorithm |
CN111156587B (en) * | 2019-10-22 | 2022-02-01 | 瑞纳智能设备股份有限公司 | Heat exchange station control system and room temperature characteristic curve model AI algorithm |
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