KR20220093611A - Water heating apparatus and control method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 문서에 개시되는 실시예들은 온수 대기 시간 및 팬을 제어하는 기술과 관련된다. Embodiments disclosed herein relate to techniques for controlling hot water standby time and fans.
물 가열기는 열원을 이용하여 물을 가열하고 가열된 물이 난방에 사용되거나 외부로부터 유입된 직수에 열을 전달하도록 하는 장치이다. 물 가열기는 예를 들어 보일러 또는 온수기일 수 있으며, 본 문서는 보일러를 예시로 하여 설명한다. 물 가열기는 연료와 산소를 이용하여 연소반응을 일으킴에 따라 다량의 열을 발생시켜 열교환기를 통해 물에 제공하는 버너를 열원으로 사용할 수 있다. 물 가열기에 의해서 가열된 물은 난방수의 형태로 난방이 필요한 장소에 제공되고, 열을 배출한 뒤 냉각된 환수의 형태로 버너로 다시 돌아올 수 있다. 물 가열기에 의해서 가열된 물의 일부분은 열교환기로 유입되고 열교환기에는 외부로부터 유입된 직수가 더 유입될 수 있는데, 버너로부터 전달된 물이 직수에 열을 전달해 가열함으로써 직수로부터 온수가 생산될 수 있다. A water heater is a device that heats water using a heat source and transfers heat to the heated water used for heating or direct water introduced from the outside. The water heater may be, for example, a boiler or a water heater, and this document describes the boiler as an example. A water heater generates a large amount of heat as it causes a combustion reaction using fuel and oxygen, and a burner that provides water through a heat exchanger can be used as a heat source. The water heated by the water heater is provided to a place requiring heating in the form of heating water, and after discharging the heat, it can return to the burner in the form of cooled return water. A part of the water heated by the water heater flows into the heat exchanger, and the direct water introduced from the outside may be further introduced into the heat exchanger. The water transferred from the burner transfers heat to the direct water and heats it, so that hot water can be produced from the direct water.
물 가열기는 온수를 목표 온도까지 빠르게 가열하기 위하여 온수 대기 기능을 이용할 수 있다. 예를 들어, 온수가 사용된 후 다시 온수가 재사용될 되기 이전의 시간(즉, 온수 대기 시간) 동안에 물 가열기는 팬의 회전수를 착화 RPM까지 설정함으로써 온수를 빠르게 가열할 수 있다. 그러나 온수의 사용 패턴은 사용자, 시간대, 또는 날짜에 따라서 달라질 수 있는 반면에 온수의 재사용 시간은 사용자에 의하여 별도로 설정되어야 하고 재사용 시간에 대한 온수 대기 시간은 고정된 값이므로, 온수 대기 기능은 사용자의 온수 사용 패턴을 정확히 반영하지 못할 수 있다. 특히, 팬이 착화 RPM에서 작동하는 경우 팬에 의한 소음이 발생하므로 온수의 재사용 빈도가 낮은 경우에는 불필요한 온수 대기 시간만큼 팬 소음이 발생할 수 있다. The water heater may use a hot water standby function to quickly heat hot water to a target temperature. For example, after the hot water is used, during the time before the hot water is reused again (ie, the hot water standby time), the water heater can quickly heat the hot water by setting the rotation speed of the fan to the ignition RPM. However, while the hot water usage pattern may vary depending on the user, time zone, or date, the hot water reuse time must be set separately by the user and the hot water standby time for the reuse time is a fixed value. It may not accurately reflect hot water usage patterns. In particular, when the fan operates at the ignition RPM, the fan noise is generated, so if the reuse frequency of hot water is low, the fan noise may occur for an unnecessary hot water standby time.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 물 가열기는, 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 온수 사용 시간에 대한 데이터를 획득하고, 상기 획득된 데이터에 기반하여, 온수 사용 빈도가 높은 제1 시구간 및 온수 사용 빈도가 낮은 제2 시구간을 결정하고, 상기 제1 시구간 및 상기 제2 시구간에 대한 온수 대기 시간을 설정하고, 상기 제1 시구간 또는 상기 제2 시구간의 온수 대기 시간에서 팬 회전수를 제어하도록 설정될 수 있다. A water heater according to an embodiment disclosed in this document includes a control unit, wherein the control unit obtains data on a hot water use time, and based on the obtained data, a first time period with a high frequency of hot water use and determining a second time period in which the frequency of hot water use is low, setting a hot water standby time for the first time period and the second time period, and rotating the fan in the hot water standby time of the first time period or the second time period It can be set to control the number.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 물 가열기의 동작 방법은, 온수 사용 시간에 대한 데이터를 획득하는 동작, 상기 획득된 데이터에 기반하여, 온수 사용 빈도가 높은 제1 시구간 및 온수 사용 빈도가 낮은 제2 시구간을 결정하는 동작, 상기 제1 시구간 및 상기 제2 시구간에 대한 온수 대기 시간을 설정하는 동작, 및 상기 제1 시구간 또는 상기 제2 시구간의 온수 대기 시간에서 팬 회전수를 제어하는 동작을 포함할 수 있다. The operation method of the water heater according to an embodiment disclosed in this document, the operation of acquiring data on the hot water use time, based on the obtained data, the first time period and the hot water use frequency with a high frequency of hot water use The operation of determining the second low time period, the operation of setting the hot water standby time for the first time period and the second time period, and the number of fan rotations in the hot water standby time of the first time period or the second time period It may include an action to control.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 물 가열기는 사용자의 온수 사용 패턴을 반영하여 팬을 제어함으로써, 온수 사용 빈도가 높은 시구간에서는 온수를 목표 온도까지 빠르게 가열함과 동시에 온수 사용 빈도가 낮은 시구간에서는 온수 대기 시간 및 팬 소음을 최소화할 수 있다. According to the embodiments disclosed in this document, the water heater controls the fan by reflecting the user's hot water usage pattern, thereby rapidly heating the hot water to a target temperature in a time period where the hot water use frequency is high, and at the same time, the hot water use frequency is low. In the liver, hot water waiting time and fan noise can be minimized.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.In addition, various effects directly or indirectly identified through this document may be provided.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 물 가열기의 구조를 도시한다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 물 가열기 구조의 일부를 도시한다.
도 3은 다양한 실시예들에 따라 온수 대기 시간 및 팬 회전수를 제어하는 물 가열기의 블록도를 도시한다.
도 4는 온수 사용 빈도에 대한 그래프를 도시한다.
도 5는 다양한 실시예들에 따라 온수 사용 구간들 간 간격 및 기준 시간을 나타내는 그래프를 도시한다.
도 6은 다양한 실시예들에 따라 온수 대기 시간을 나타내는 그래프를 도시한다.
도 7은 다양한 실시예들에 따른 제1 시구간 및 제2 시구간에서 팬 회전수를 나타내는 그래프를 도시한다.
도 8은 다양한 실시예들에 따라 온수 대기 시간 및 팬 회전수를 제어하는 동작 흐름도를 도시한다.
도 9는 다양한 실시예들에 따라 온수 대기 시간을 제어하는 동작 흐름도를 도시한다.
도 10은 다양한 실시예들에 따라 팬 회전수를 제어하는 동작 흐름도를 도시한다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.1 illustrates a structure of a water heater according to various embodiments.
2 depicts a portion of a water heater structure in accordance with various embodiments.
3 is a block diagram of a water heater for controlling a hot water standby time and a fan rotation speed according to various embodiments of the present disclosure;
4 shows a graph for the frequency of hot water use.
5 is a graph illustrating an interval and a reference time between hot water use sections according to various embodiments of the present disclosure;
6 is a graph illustrating a hot water standby time according to various embodiments.
7 is a graph illustrating the number of fan rotations in a first time period and a second time period according to various embodiments of the present disclosure;
8 is a flowchart illustrating an operation of controlling a hot water standby time and a fan rotation speed according to various embodiments of the present disclosure;
9 is a flowchart illustrating an operation for controlling a standby time of hot water according to various embodiments of the present disclosure;
10 is a flowchart illustrating an operation of controlling a fan rotation speed according to various embodiments of the present disclosure;
In connection with the description of the drawings, the same or similar reference numerals may be used for the same or similar components.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood that various modifications, equivalents, and/or alternatives of the embodiments of the present invention are included.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.The various embodiments of this document and terms used therein are not intended to limit the technical features described in this document to specific embodiments, but it should be understood to include various modifications, equivalents, or substitutions of the embodiments. In connection with the description of the drawings, like reference numerals may be used for similar or related components. The singular form of the noun corresponding to the item may include one or more of the item, unless the relevant context clearly dictates otherwise. As used herein, "A or B", "at least one of A and B", "at least one of A or B", "A, B or C", "at least one of A, B and C", and "A , B, or C" each may include any one of the items listed together in the corresponding one of the phrases, or all possible combinations thereof. Terms such as "first", "second", or "first" or "second" may be used simply to distinguish the element from other elements in question, and may refer to elements in other aspects (e.g., importance or order) is not limited. It is said that one (eg, first) component is "coupled" or "connected" to another (eg, second) component, with or without the terms "functionally" or "communicatively". When referenced, it means that one component can be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈", 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다. As used in various embodiments of this document, the term “module” or “unit” may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, for example, logic, logical block, component, or circuit. terms may be used interchangeably. A module may be an integrally formed part or a minimum unit or a part of the part that performs one or more functions. For example, according to an embodiment, the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리 또는 외장 메모리)에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램)로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.Various embodiments of the present document may be implemented as software (eg, a program) including one or more instructions stored in a storage medium (eg, an internal memory or an external memory) readable by a machine. For example, the device may call at least one of the one or more instructions stored from the storage medium and execute it. This makes it possible for the device to be operated to perform at least one function according to the called at least one command. The one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter. The device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium. Here, 'non-transitory' only means that the storage medium is a tangible device and does not include a signal (eg, electromagnetic wave), and this term is used in cases where data is semi-permanently stored in the storage medium and It does not distinguish between temporary storage cases.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.According to various embodiments, each component (eg, module or program) of the above-described components may include a singular or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components. have. According to various embodiments, one or more components or operations among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added. Alternatively or additionally, a plurality of components (eg, a module or a program) may be integrated into one component. In this case, the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration. . According to various embodiments, operations performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations are executed in a different order, or omitted. or one or more other operations may be added.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 물 가열기의 구조를 도시한다. 물 가열기는 보일러 또는 온수기일 수 있으나, 본 문서는 보일러를 예시로 설명한다. 1 illustrates a structure of a water heater according to various embodiments. The water heater may be a boiler or a water heater, but this document describes the boiler as an example.
도 1을 참조하면, 물 가열기(1)는 하우징(70) 내에 버너(10), 열교환기(20), 및 밸브(30)를 포함할 수 있다. 버너(10)에 의해서 가열된 물의 일부가 밸브(60)를 통해 공급수의 형태로 열교환기(20)로 제공된 뒤 배출되어 환수와 합쳐질 수 있고, 다른 일부가 난방수의 형태로 난방이 필요한 장소에 제공될 수 있다. 열교환기(20)로 유입된 직수는 공급수와의 열교환을 통해 온수가 될 수 있다. 버너(10)는 연소반응을 통해 발생시킨 열을 이용하여 물을 가열하도록 설정될 수 있다. 버너(10)에 의하여 가열된 물은 열교환기(20)를 통과함으로써 열을 방출하기 위한 공급수와, 난방을 실시하여 열을 방출하고 돌아온 환수일 수 있다. 열교환기(20)는 유입된 물이 열교환을 하도록 설정될 수 있다. 열교환기(20)는 물이 직접적으로 섞이지 않고 열만을 교환할 수 있도록 매개체의 역할을 할 수 있다. 열교환기(20)로 유입되는 공급수는 열교환기로 유입되는 직수에 비하여 온도가 높을 수 있다. 직수는 열교환기(20)를 통해 공급수와 열교환함으로써 온수로 배출될 수 있다. 열교환기(20)를 통과한 공급수는 환수와 합쳐져서 다시 버너(10)로 유입될 수 있다. 밸브(60)는 버너(10)에 의하여 가열된 물을 공급수와 난방수로 분리할 수 있도록 삼방밸브로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 1 , the
도 1에는 도시되지 않았지만, 물 가열기(1)는 공급수, 직수, 또는 온수 중 적어도 하나의 온도를 측정하기 위하여 공급수, 직수, 또는 온수가 유동하는 경로 상에 온도 측정 센서(예: 온도계)를 더 포함할 수 있다. 또한, 물 가열기(1)는 직수의 유량을 측정하기 위하여 직수가 열교환기(20)에 유입되는 경로 상에 유량 측정 센서를 더 포함할 수 있다. Although not shown in FIG. 1, the
도 2는 다양한 실시예들에 따른 물 가열기 구조의 일부를 도시한다. 2 illustrates a portion of a water heater structure in accordance with various embodiments.
도 2에 도시된 구조(100)는 도 1의 물 가열기(1)의 일부일 수 있다. 예를 들어, 물 가열기(1)는 버너(10)(예: 도 1의 10), 연료밸브(11), 및 팬(12)을 포함할 수 있다. 버너(10)는 물 가열기(1)의 물을 가열하기 위하여 공기 및 연료가스를 이용하여 연소반응을 일으킴으로써 화염(F)을 발생시킬 수 있다. 버너(10)는 착화를 위한 점화 플러그(미도시)를 포함할 수 있다. 점화 플러그의 작동에 의하여 연료가스와 공기의 착화가 이루어짐으로써 화염(F)이 발생할 수 있다. 연료밸브(11)는 버너(10)로 전달되는 연료가스의 양을 조절하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 연료밸브(11)의 개도가 제어됨으로써 버너(10)에 제공되는 연료가스의 양이 조절될 수 있다. 팬(12)은 버너(10)로 공기를 압송하도록 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 물 가열기(1)의 제어부(예: 도 3의 220)는 팬(12)의 회전수를 제어함으로써 버너(10)에 제공되는 공기의 양을 조절할 수 있다. 공기 중에 산소가 포함되어 있으므로, 물 가열기(1)는 팬(12)을 제어함으로써 연소에 사용되는 혼합가스에서의 전체 질량 대비 산소가 차지하는 질량의 비율(즉, 산소분율)을 조절할 수 있다. The
팬(12)의 회전수(단위: RPM)가 착화를 위한 회전수에 빠르게 도달할수록 온수가 목표 온도에 도달하는 시간이 단축될 수 있지만, 팬(12)의 회전에 따른 소음이 증가할 수 있다. 실시예들에 따른 물 가열기(1)는 팬(12)의 회전수를 온수 대기 시간에 따라서 적응적으로 제어함으로써, 온수의 사용 빈도가 높은 구간에서는 온수를 목표 온도까지 빠르게 가열하고 온수의 사용 빈도가 낮은 구간에서는 팬 소음을 최소화할 수 있다. As the rotation speed (unit: RPM) of the
도 3은 다양한 실시예들에 따라 온수 대기 시간 및 팬 회전수를 제어하는 물 가열기의 블록도를 도시한다. 3 is a block diagram of a water heater that controls a hot water standby time and a fan rotation speed according to various embodiments.
도 3을 참조하면, 물 가열기(1)는 사용자 입력부(210), 제어부(220), 저장부(230), 및 팬(240)을 포함할 수 있다. 실시예들에 따르면, 물 가열기(1)는 도 3에 도시된 구성 외에도 도 1 내지 도 2에서 설명된 다른 구성요소를 적어도 하나 더 포함할 수 있으며, 도 3에 도시된 구성들 중 적어도 하나를 생략할 수 있다. Referring to FIG. 3 , the
사용자 입력부(210)는 온수 사용을 위한 사용자 입력을 수신하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력부(210)는 온수 동작 온(On)을 위한 사용자 입력 또는 온수 동작 오프(Off)를 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 사용자 입력부(210)는 물 가열기(1)의 일 측면에 부착된 버튼이거나 또는 디스플레이를 통해 표시되는 GUI(graphic user interface)일 수 있다. The user input unit 210 may be set to receive a user input for using hot water. For example, the user input unit 210 may receive a user input for turning on the hot water operation or a user input for turning off the hot water operation. The user input unit 210 may be a button attached to one side of the
제어부(220)는 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램)를 실행하여 제어부(220)에 연결된 물 가열기(1)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 제어부(220)는 다른 구성요소(예: 사용자 입력부(210), 저장부(230), 또는 팬(240))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 저장하고, 휘발성 메모리에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제어부(220)는 메인 프로세서(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(220)가 메인 프로세서 및 보조 프로세서를 포함하는 경우, 보조 프로세서는 메인 프로세서보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서는 메인 프로세서와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다. The control unit 220 may, for example, execute software (eg, a program) to control at least one other component (eg, hardware or software component) of the
실시예들에 따르면, 제어부(220)는 온수 대기 시간 및 팬 회전수의 제어를 위한 물 가열기(1)의 전반적인 동작을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부(220)는 데이터 학습부(222), 시간 설정부(224), 및 팬 제어부(226)를 포함할 수 있다. 데이터 학습부(222), 시간 설정부(224), 및 팬 제어부(226) 각각은 개별적인 명령어 집합(instructions set), 소프트웨어(프로그램), 또는 하드웨어 구성이거나, 제어부(220)를 형성하는 하나의 통합된 모듈일 수 있다. According to embodiments, the controller 220 may perform the overall operation of the
데이터 학습부(222)는 물 가열기(1)의 온수 사용 시간에 대한 데이터를 획득 및 학습할 수 있다. 온수 사용 시간에 대한 데이터는 예를 들어, 물 가열기(1)의 사용자, 계절, 월(month), 요일, 일(day), 또는 시간대별로 획득될 수 있다. 데이터 학습부(222)는 획득된 데이터에 기반하여 온수 사용 빈도(또는 온수 재사용 빈도)가 높은 시구간(time period)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 데이터 학습부(222)는 지정된 시간(예: 1 시간)동안에 발생된 온수 사용 구간의 횟수, 온수 사용 시간(온수 사용 구간의 길이), 또는 온수 사용 후 다음 온수 사용까지의 시간(온수 사용 구간들 간 간격(interval))의 길이 중 적어도 하나에 기반하여 온수 사용 빈도가 높은 시구간을 결정할 수 있다. 본 문서에서, 온수 사용 빈도가 높은 시구간은 '제1 시구간'으로, 온수 사용 빈도가 낮은 시구간은 '제2 시구간'으로 참조될 수 있다. 실시예들에 따르면, 데이터 학습부(222)는 기준 시간을 설정하고, 온수 사용 구간들 간 간격이 기준 시간 이내인 시간에 대한 데이터만을 획득할 수 있다. 물 가열기(1)는 기준 시간 이내인 간격들에 기반하여 온수 대기 시간을 설정함으로써 팬(240)이 작동하는 시간을 최소화할 수 있다. The
시간 설정부(224)는 제1 시구간 또는 제2 시구간의 온수 대기 시간을 설정할 수 있다. 온수 대기 시간은 온수를 목표 온도까지 빠르게 가열하기 위하여 온수 사용 시간 이전에 팬(240)이 지정된 회전수로 작동하는 시간을 의미할 수 있다. 실시예들에 따르면, 시간 설정부(224)는 제1 시구간의 온수 대기 시간과 제2 시구간의 온수 대기 시간을 다르게 설정할 수 있다. 예를 들어, 시간 설정부(224)는 온수 사용 빈도가 높은 제1 시구간에서 온수가 빠르게 가열될 수 있도록 복수의 온수 대기 시간 후보군 중 최대값에 따라서 온수 대기 시간을 설정할 수 있다. 반대로, 시간 설정부(224)는 온수 사용 빈도가 낮은 제2 시구간에서 팬(240)의 작동 시간 및 팬 소음을 최소화하기 위하여 고정된 값을 온수 대기 시간으로 설정할 수 있다. The
팬 제어부(226)는 팬(240)의 회전수를 제어할 수 있다. 실시예에 따르면, 팬 제어부(226)는 제1 시구간에서의 팬 회전수 및 제2 시구간에서의 팬 회전수를 다르게 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 시구간에서 팬 제어부(226)는 팬(240)의 회전수를 착화 RPM으로 설정하고, 제2 시구간에 팬 제어부(226)는 팬(240)의 회전수를 0보다 크고 착화 RPM 보다 작은 값으로 설정할 수 있다. 본 문서에서, 0보다 크고 착화 RPM 보다 작은 팬(240)의 회전수는 '대기 RPM'으로 참조될 수 있다. 물 가열기(1)는 제2 시구간에서 팬(240)의 회전수를 대기 RPM으로 제어함으로써 착화 RPM 대비 팬 소음을 줄이면서 팬(240)이 정지한 상태 대비 가열 시간을 줄일 수 있다. The
저장부(230)는 물 가열기(1)를 제어하는 명령어, 제어 명령어 코드, 제어 데이터, 또는 사용자 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 저장부(230)는 어플리케이션(application) 프로그램, OS(operating system), 미들웨어(middleware), 또는 디바이스 드라이버(device driver) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 저장부(230)는 휘발성 메모리(volatile memory) 또는 불휘발성(non-volatile memory) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static RAM), SDRAM(synchronous DRAM), PRAM(phase-change RAM), MRAM(magnetic RAM), RRAM(resistive RAM), FeRAM(ferroelectric RAM) 등을 포함할 수 있다. 불휘발성 메모리는 ROM(read only memory), PROM(programmable ROM), EPROM(electrically programmable ROM), EEPROM(electrically erasable programmable ROM), 플래시 메모리(flash memory) 등을 포함할 수 있다. 저장부(230)는 하드 디스크 드라이브(HDD, hard disk drive), 솔리드 스테이트 디스크(SSD, solid state disk), eMMC(embedded multi media card), UFS(universal flash storage)와 같은 불휘발성 매체(medium)를 더 포함할 수 있다. The
실시예들에 따르면, 저장부(230)는 온수 대기 시간 및 팬 회전수에 관한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(230)는 데이터 학습부(222)에 의하여 획득 및 학습된 데이터, 제1 시구간 및 제2 시구간에 대한 정보, 제1 시구간 및 제2 시구간 각각의 온수 대기 시간에 대한 정보, 및 제1 시구간 및 제2 시구간 각각에서의 팬 회전수에 관한 정보를 저장할 수 있다. According to embodiments, the
팬(240)은 물 가열기(1)에 저장된 물을 가열하기 위하여 작동할 수 있다. 일 예로써, 팬(240)은 도 2의 팬(12)에 대응될 수 있다. The
도 4는 온수 사용 빈도에 대한 그래프를 도시한다. 4 shows a graph for the frequency of hot water use.
도 4를 참조하면, 제1 시구간(410)은 온수 사용 구간의 횟수가 지정된 횟수 이상이거나, 온수 사용 구간의 길이가 지정된 길이 이상이거나, 또는 온수 사용 구간들 간 간격이 지정된 간격 미만인 구간을 의미할 수 있다. 제2 시구간(420)은 지정된 시간 동안에 온수 사용 구간이 존재하지만 온수 사용 구간의 횟수가 지정된 횟수 미만이거나, 온수 사용 구간의 길이가 지정된 길이 미만이거나, 또는 온수 사용 구간들 간 간격이 지정된 간격 이상인 구간을 의미할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the first time period 410 means a section in which the number of hot water use sections is greater than or equal to the specified number of times, the length of the hot water use section is equal to or greater than the specified length, or the interval between hot water use sections is less than the specified interval. can do. In the second time period 420, there is a hot water use section during the specified time, but the number of hot water use sections is less than the specified number of times, the length of the hot water use section is less than the specified length, or the interval between the hot water use sections is greater than or equal to the specified interval It can mean a section.
도 5 내지 도 6은 다양한 실시예들에 따라 온수 대기 시간을 설정하는 동작을 설명한다. 도 5는 온수 사용 구간들 간 간격 및 기준 시간을 나타내는 그래프를 도시한다. 도 6은 온수 대기 시간을 나타내는 그래프를 도시한다. 5 to 6 describe an operation of setting a standby time for hot water according to various embodiments of the present disclosure. 5 is a graph illustrating an interval and a reference time between hot water use sections. 6 shows a graph showing the hot water standby time.
도 5를 참조하면, 제어부(220)(또는 데이터 학습부(222))는 온수 사용 구간들 간 간격에 대한 데이터를 획득할 때 기준 시간(505)을 이용할 수 있다. 예를 들어, 제어부(220)는 기준 시간(505) 미만인 간격들(511, 512, 513)에 대한 데이터를 획득하고, 기준 시간(505)을 초과하는 간격들(550)에 대한 데이터는 제외할 수 있다. 기준 시간(505)에 기반하여 획득된 간격들은 '온수 대기 시간 후보군'으로 참조될 수 있다. Referring to FIG. 5 , the control unit 220 (or the data learning unit 222 ) may use a reference time 505 when acquiring data on an interval between hot water use sections. For example, the control unit 220 obtains data for
도 6을 참조하면, 제어부(220)(또는 시간 설정부(224))는 온수 대기 시간 후보군 중 최대값(예: 511)을 제1 시구간(501)에서의 온수 대기 시간으로 설정할 수 있다. 물 가열기(1)는 기준 시간(505)을 넘지 않는 시간들 중 최대값을 온수 대기 시간으로 설정함으로써 팬(240)의 작동 시간 및 가열 시간을 최소화할 수 있다. 실시예들에 따르면, 제1 시구간(501)에서의 온수 대기 시간은 온수 사용 구간들 간 간격에 기반하여 조절될 수 있다. 예를 들어, 시간 설정부(224)는 학습된 결과에 따라서 제1 시구간(501)에서의 온수 대기 시간을 실제 온수 사용 구간들 간 간격(512, 또는 513)으로 조절할 수 있다. Referring to FIG. 6 , the controller 220 (or the time setting unit 224 ) may set a maximum value (eg, 511 ) among the hot water standby time candidates as the hot water standby time in the
제1 시구간(501)과 달리 제2 시구간(미도시)에서는 온수 사용 구간들 간 간격 중 기준 시간(505)을 넘지 않는 간격이 존재하지 않을 수 있다. 이 경우, 시간 설정부(224)는 제2 시구간에서 온도 가열 시간을 줄이면서 팬 소음을 최소화하기 위하여 고정된 최소값을 제2 시구간에서의 온수 대기 시간으로 설정할 수 있다. Unlike the
도 7은 다양한 실시예들에 따른 제1 시구간 및 제2 시구간에서 팬 회전수를 나타내는 그래프를 도시한다. 도 7은 제1 시구간(701)의 온수 대기 시간이 가변적인 예를 도시하지만, 다른 실시예에서 제1 시구간(701)에서의 온수 대기 시간은 최대값(711 또는 713)으로 일정할 수 있다. 7 is a graph illustrating the number of fan rotations in a first time period and a second time period according to various embodiments of the present disclosure; 7 shows an example in which the hot water standby time of the
도 7을 참조하면, 제어부(220)(또는 팬 제어부(226))는 제1 시구간(701)의 온수 대기 시간(예: 711, 712, 713, 또는 714)에서 팬(240)의 회전수를 착화 RPM으로 조절하고, 제2 시구간(702)의 온수 대기 시간(예: 721, 또는 722)에서 팬(240)의 회전수를 착화 RPM 보다 작고 0보다 큰 대기 RPM으로 조절할 수 있다. 예를 들어, 월요일 6시에서 7시까지의 평균 온수 사용 횟수가 4회이고 온수 사용 구간들 간 간격의 최대값이 4분이면, 해당 시간 동안에 시간 설정부(224)는 온수 대기 시간을 4분으로 설정하고 팬 제어부(226)는 온수 대기 시간에서 팬(240)의 회전수를 착화 RPM으로 제어할 수 있다. 다른 예를 들어, 일요일 6시에서 7시까지의 평균 온수 사용 횟수가 0.3회이고 온수 사용 구간들 간 간격의 최대값이 0분이면, 해당 시간 동안에 시간 설정부(224)는 온수 대기 시간을 지정된 최소값(예: 30초)으로 설정하고, 팬 제어부(226)는 온수 대기 시간에서 팬(240)의 회전수를 대기 RPM으로 제어할 수 있다. Referring to FIG. 7 , the controller 220 (or the fan controller 226 ) controls the number of rotations of the
도 8은 다양한 실시예들에 따라 온수 대기 시간 및 팬 회전수를 제어하는 동작 흐름도를 도시한다. 이하의 도 8 내지 도 10의 동작 흐름도에 포함된 동작들은 물 가열기(1)에 의하여 구현되거나, 또는 물 가열기(1)에 포함된 개별적인 구성요소(예: 제어부(220))에 의하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어부(220)가 프로세서와 같은 하드웨어 구성인 경우, 제어부(220)는 저장부(230)에 저장된 명령어들(instructions)을 실행함으로써 물 가열기(1)의 동작을 수행할 수 있다. 8 is a flowchart illustrating an operation of controlling a hot water standby time and a fan rotation speed according to various embodiments of the present disclosure; The operations included in the operation flowcharts of FIGS. 8 to 10 below may be implemented by the
도 8을 참조하면, 동작 805에서, 물 가열기(1)는 온수 사용 시간에 대한 데이터를 획득할 수 있다. 온수 사용 시간에 대한 데이터는 사용자, 계절, 월, 요일, 일, 또는 시간대에 따른 온수 사용 시간을 나타낼 수 있다. 물 가열기(1)는 획득된 데이터를 학습함으로써 물 가열기(1)의 사용 패턴을 인식할 수 있다. 실시예에 따르면, 물 가열기(1)는 기준 시간을 설정하고, 온수 사용 구간들 간 간격이 기준 시간을 넘지 않는 시간에 대한 데이터만을 획득할 수 있다. Referring to FIG. 8 , in
동작 810에서, 물 가열기(1)는 획득된 데이터에 기반하여 온수 사용 빈도가 높은 제1 시구간 및 온수 사용 빈도가 낮은 제2 시구간을 결정할 수 있다. 제1 시구간 및 제2 시구간은 온수 사용의 빈도, 시간, 재사용 횟수, 또는 재사용 횟수까지의 간격 중 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있다. In
동작 815에서, 물 가열기(1)는 제1 시구간 및 제2 시구간의 온수 대기 시간을 설정할 수 있다. 예를 들어, 물 가열기(1)는 온수 사용 구간들 간 간격 중 기준 시간을 넘지 않는 최대값을 제1 시구간의 온수 대기 시간으로 설정할 수 있다. 다른 예를 들어, 물 가열기(1)는 고정된 최소값을 제2 시구간에서의 온수 대기 시간으로 설정할 수 있다. In
동작 820에서, 물 가열기(1)는 제1 시구간 또는 제2 시구간의 온수 대기 시간에서 팬 회전수를 제어할 수 있다. 팬 회전수는 0, 연료가스와 공기의 착화를 위한 착화 RPM, 및 0보다 크고 착화 RPM 보다 작은 대기 RPM을 포함할 수 있다. In
도 9는 다양한 실시예들에 따라 온수 대기 시간을 제어하는 동작 흐름도를 도시한다. 도 9에 도시된 동작은 예를 들어 도 8의 동작 815의 일 실시예일 수 있다. 9 is a flowchart illustrating an operation of controlling a standby time of hot water according to various embodiments of the present disclosure; The operation shown in FIG. 9 may be, for example, an embodiment of
도 9를 참조하면, 동작 905에서, 물 가열기(1)는 제1 시구간의 온수 사용 구간들 간 간격 중 하나를 선택할 수 있다. 동작 910에서, 물 가열기(1)는 선택된 간격이 기준 시간 미만인지를 확인할 수 있다. 선택된 간격이 기준 시간 미만이면, 동작 915에서, 물 가열기(1)는 선택된 간격을 온수 대기 시간 후보군으로 결정할 수 있다. 선택된 간격이 기준 시간 이상이면, 물 가열기(1)는 동작 920을 수행할 수 있다. Referring to FIG. 9 , in
동작 920에서, 물 가열기(1)는 제1 시구간에서 남은 간격이 존재하는지를 확인할 수 있다. 남은 간격이 존재한다면, 물 가열기(1)는 동작 905 내지 동작 920을 반복적으로 수행할 수 있다. 남은 간격이 존재하지 않는다면, 동작 925에서, 물 가열기(1)는 온수 대기 시간 후보군 중 최대값에 따라서 제1 시구간에서의 온수 대기 시간을 설정할 수 있다. In
도 10은 다양한 실시예들에 따라 팬 회전수를 제어하는 동작 흐름도를 도시한다. 도 10은 도 8의 동작 820의 일 실시예일 수 있다. 10 is a flowchart illustrating an operation of controlling a fan rotation speed according to various embodiments of the present disclosure; 10 may be an embodiment of
도 10을 참조하면, 동작 1005에서, 물 가열기(1)는 온수 사용 입력을 감지할 수 있다. 예를 들어, 물 가열기(1)는 온수 동작을 온(On) 또는 오프(Off)하는 사용자 입력을 수신할 수 있다. Referring to FIG. 10 , in
동작 1010에서, 물 가열기(1)는 현재 시간이 제1 시구간에 포함되는지를 확인할 수 있다. 현재 시간이 제1 시구간에 포함되면, 동작 1015에서, 물 가열기(1)는 온수 대기 시간에서 팬 회전수를 제1 회전수(예: 착화 RPM)로 제어할 수 있다. 현재 시간이 제1 시구간에 포함되지 않거나 또는 제2 시구간에 포함된다면, 물 가열기(1)는 온수 대기 시간에서 팬 회전수를 제1 회전수 보다 작은 제2 회전수(예: 대기 RPM)로 제어할 수 있다.In
Claims (7)
제어부를 포함하고, 상기 제어부는,
온수 사용 시간에 대한 데이터를 획득하고,
상기 획득된 데이터에 기반하여, 온수 사용 빈도가 높은 제1 시구간 및 온수 사용 빈도가 낮은 제2 시구간을 결정하고,
상기 제1 시구간 및 상기 제2 시구간의 온수 대기 시간을 설정하고,
상기 제1 시구간 또는 상기 제2 시구간의 온수 대기 시간에서 팬 회전수를 제어하도록 설정된, 물 가열기. In the water heater,
a control unit, the control unit comprising:
Acquire data on hot water usage time,
Based on the obtained data, determining a first time period in which the frequency of using hot water is high and a second time period in which the frequency of using hot water is low,
Set the hot water standby time of the first time period and the second time period,
Set to control the fan rotation speed in the hot water standby time of the first time period or the second time period, a water heater.
상기 제어부는,
상기 획득된 데이터를 학습함으로써 지정된 상기 제1 시구간 및 상기 제2 시구간을 결정하도록 설정된 데이터 학습부;
기준 시간에 기반하여 상기 제1 시구간의 온수 대기 시간을 설정하도록 설정된 시간 설정부; 및
상기 팬 회전수를 제어하도록 설정된 팬 제어부를 포함하는, 물 가열기. The method according to claim 1,
The control unit is
a data learning unit configured to determine the designated first time period and the second time period by learning the acquired data;
a time setting unit set to set a standby time for hot water of the first time period based on a reference time; and
A water heater comprising a fan control unit configured to control the fan rotation speed.
상기 팬 제어부에 의하여 결정된 팬 회전수에 따라서 작동하도록 설정된 팬; 및
상기 온수 사용 시간에 대한 데이터, 상기 제1 시구간 및 상기 제2 시구간의 온수 대기 시간, 및 상기 팬 회전수에 대한 정보를 저장하도록 설정된 저장부를 더 포함하는, 물 가열기. 3. The method according to claim 2,
a fan set to operate according to the fan rotation speed determined by the fan control unit; and
The water heater further comprising a storage unit configured to store data on the hot water use time, hot water standby time of the first time period and the second time period, and information on the number of rotations of the fan.
상기 제1 시구간에서의 온수 사용 구간들 간 간격 중 상기 기준 시간 미만인 간격을 온수 대기 시간 후보군으로 결정하고,
상기 온수 대기 시간 후보군 중 최대값에 따라서 상기 제1 시구간에서의 온수 대기 시간을 결정하도록 설정된, 물 가열기. The method according to claim 2, The time setting unit,
Among the intervals between the hot water use sections in the first time section, an interval less than the reference time is determined as a hot water standby time candidate group,
Set to determine the hot water standby time in the first time period according to the maximum value of the hot water standby time candidate group, a water heater.
고정된 값을 상기 제2 시구간에서의 온수 대기 시간으로 결정하도록 설정된, 물 가열기. The method according to claim 4, The time setting unit,
set to determine a fixed value as the hot water standby time in the second time period.
온수 사용에 대한 입력을 감지하고,
현재 시간이 상기 제1 시구간에 포함되는지를 확인하고,
상기 현재 시간이 상기 제1 시구간에 포함되면, 상기 온수 대기 시간에서 상기 팬 회전수를 제1 회전수로 제어하고,
상기 현재 시간이 상기 제1 시구간에 포함되지 않으면, 상기 온수 대기 시간에서 상기 팬 회전수를 상기 제1 회전수 보다 작은 제2 회전수로 제어하도록 설정된, 물 가열기. The method according to claim 1, wherein the control unit,
Detect input for hot water use,
Check whether the current time is included in the first time period,
When the current time is included in the first time period, controlling the fan rotation speed to a first rotation speed in the hot water standby time,
If the current time is not included in the first time period, the water heater is set to control the fan rotation speed at a second rotation speed smaller than the first rotation speed in the hot water standby time.
온수 사용 시간에 대한 데이터를 획득하는 동작;
상기 획득된 데이터에 기반하여, 온수 사용 빈도가 높은 제1 시구간 및 온수 사용 빈도가 낮은 제2 시구간을 결정하는 동작;
상기 제1 시구간 및 상기 제2 시구간에 대한 온수 대기 시간을 설정하는 동작; 및
상기 제1 시구간 또는 상기 제2 시구간의 온수 대기 시간에서 팬 회전수를 제어하는 동작을 포함하는, 방법. In the method of operating a water heater,
acquiring data on hot water usage time;
determining, based on the obtained data, a first time period in which the frequency of hot water use is high and a second time period in which the frequency of hot water use is low;
setting a standby time for hot water for the first time period and the second time period; and
and controlling the fan rotation speed in the hot water standby time of the first time period or the second time period.
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KR1020200184493A KR20220093611A (en) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | Water heating apparatus and control method of the same |
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