KR20240069111A

KR20240069111A - 온수 공급 장치 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20240069111A
Application number: KR1020220150285A
Authority: KR
Inventors: 도남수; 송용민
Original assignee: 주식회사 경동나비엔
Priority date: 2022-11-11
Filing date: 2022-11-11
Publication date: 2024-05-20
Also published as: GB202317024D0; CN118031291A; US20240159401A1; GB2625438A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 온수 공급 장치는, 열교환기에 연결된 직수공급라인에 압력을 가하여 직수 또는 온수를 상기 열교환기로 공급하는 펌프, 상기 직수공급라인으로 흐르는 직수 또는 온수의 유량을 측정하는 유량센서, 및 상기 펌프가 가동되는 상태로 온수 사용 중 온수 사용이 정지되면, 상기 펌프의 가동 상태를 기준 시간 동안 유지하며 상기 유량센서를 통해 상기 직수공급라인의 유량의 변화를 확인하는 제어기 를 포함한다.

Description

온수 공급 장치 및 그 제어 방법{HOT WATER SUPPLY APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 온수 공급 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 온수 공급 장치는 냉수를 소정의 온도로 가열시켜 사용자가 편리하게 온수를 사용할 수 있도록 공급하는 장치이다.

이러한 온수 공급 장치는 사용자가 수전을 개방하고 단시간 내에 목표 온도에 해당하는 온수가 공급되도록 하기 위해 터보 온수 기능을 수행함으로써 온수가 목표 온도에 도달하는 시간을 단축시켰다.

터보 온수 기능 제어 시, 온수 공급 장치는 사용자가 수전을 개방하여 온수를 사용하면, 온수 유량 변화를 감지하는데, 이때, 감지된 온수 유량 변화가 소정 시간, 예를 들어, 5초 동안 유지되면 순환 펌프를 가동하여 온수 유량을 증가시킨다.

종래의 온수 공급 장치는 사용자가 비누를 사용하는 등의 이유로 잠시 동안 수전을 차단하여 온수 공급이 중단되면, 펌프 가동을 중단시키고 온수 기능을 종료하기 때문에 온수 온도가 감소하게 된다. 따라서, 사용자가 소정 시간 내에 다시 온수를 사용하기 위해 수전을 개방하는 경우, 온수 공급 장치는 다시 온수 유량 변화를 감지하여, 감지된 온수 유량 변화가 소정 시간, 예를 들어, 5초 동안 유지되면 순환 펌프를 가동하여 온수 유량을 증가시킴으로써 사용자에게 온수를 공급한다.

다만, 사용자가 잠시 동안만 온수 사용을 정지시킨 경우에도 다음 온수 사용 시 공급되는 온수의 온도가 목표 온도에 도달하는데 시간이 소요되는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은, 터보 온수 기능이 설정된 상태에서 온수 사용 정지 시 바로 펌프 가동을 중단하는 것이 아니라, 기준 시간 동안 펌프 가동 상태를 유지함으로써, 기준 시간 내에 온수 재사용 시 기존의 온수 온도가 유지되도록 하는 온수 공급 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 터보 온수 기능이 설정된 상태에서 온수 사용 중 직수공급라인의 유량을 실시간으로 확인하며, 직수공급라인의 순간 감소 유량과 기준 평균 유량값 간 차이가 기준치 이상이면 온수 사용이 정지된 것으로 판단함으로써 불필요한 예열 동작이 지속되는 것을 방지하는 온수 공급 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일 실시예에서, 상기 제어기는, 상기 유량센서를 통해 확인된 유량이 기 설정된 기준량 이상 감소하면 상기 온수 사용이 정지된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 제어기는, 상기 펌프가 가동되는 상태로 온수 사용 중 매시간마다 상기 유량센서에 의해 측정되는 유량을 모니터링하며, 온수 사용 정지 조건을 만족하는지를 확인하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 제어기는, 상기 유량센서를 통해 확인된 순간 감소 유량과 기준 평균 유량값을 비교하여, 그 차이값이 기 설정된 기준치 이상이면 상기 온수 사용 정지 조건을 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 제어기는, T 시간이 경과할 때마다 이전 T 시간 동안의 평균 유량값을 확인하되, 상기 순간 감소 유량이 확인된 시점을 기준으로 최근에 확인된 두 개의 평균 유량값 중 큰 값을 상기 기준 평균 유량값으로 정의하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 제어기는, 상기 온수 사용이 정지된 이후에 상기 기준 시간이 경과할 때까지 상기 유량센서를 통해 확인된 유량이 기 설정된 기준량 이상 증가하지 않으면, 상기 펌프의 가동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 제어기는, 상기 온수 사용이 정지된 이후에 상기 기준 시간이 경과하기 이전에 상기 유량센서를 통해 확인된 유량이 기 설정된 기준량 이상 증가하면 온수 재사용 상태로 판단하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 온수 공급 장치는, 상기 직수공급라인에 배치되어, 상기 직수공급라인을 흐르는 직수 또는 온수의 온도를 측정하는 직수온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 제어기는, 상기 직수온도센서에 의해 확인된 직수 또는 온수의 온도가 소정 온도 이상인 것으로 확인되면, 상기 펌프 가동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 제어기는, 터보 온수 기능이 온(ON) 설정된 상태에서 상기 유량센서에 의해 확인된 유량이 기 설정된 기준량 이상 증가하면 터보 온수 모드로 동작하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 공급 장치의 제어 방법은, 펌프가 열교환기에 연결된 직수공급라인에 압력을 가하여 직수 또는 온수를 상기 열교환기로 공급하는 단계, 유량센서가 상기 직수공급라인으로 흐르는 직수 또는 온수의 유량을 측정하는 단계, 및 상기 펌프가 가동되는 상태로 온수 사용 중 온수 사용이 정지되면, 상기 펌프의 가동 상태를 기준 시간 동안 유지하며 상기 유량센서를 통해 상기 직수공급라인의 유량의 변화를 확인하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 온수 유량의 변화를 확인하는 단계는, 상기 유량센서를 통해 확인된 유량이 기 설정된 기준량 이상 감소하면 온수 사용이 정지된 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 제어 방법은, 상기 펌프가 가동되는 상태로 온수 사용 중 상기 기준 시간이 경과하기 전까지 매시간마다 상기 유량센서에 의해 측정되는 유량을 모니터링하는 단계, 및 상기 유량센서로부터 확인된 유량에 기초하여 온수 사용 정지 조건을 만족하는지 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 온수 사용 정지 조건을 만족하는지 판단하는 단계는, T 시간이 경과할 때마다 이전 T 시간 동안의 평균 유량값을 확인하는 단계, 상기 온수 유량이 감소한 경우에 순간 감소 유량이 확인된 시점을 기준으로 최근에 확인된 두 개의 평균 유량값 중 큰 값을 기준 평균 유량값으로 정의하는 단계, 및 상기 순간 감소 유량과 상기 기준 평균 유량값을 비교하여, 그 차이값이 기 설정된 기준치 이상이면, 상기 온수 사용 정지 조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 제어 방법은, 상기 온수 사용이 정지된 이후에 상기 기준 시간이 경과할 때까지 상기 유량센서를 통해 확인된 유량이 기 설정된 기준량 이상 증가하지 않으면, 상기 펌프의 가동을 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 제어 방법은, 상기 온수 사용이 정지된 이후에 상기 기준 시간이 경과하기 이전에 상기 유량센서를 통해 확인된 유량이 기 설정된 기준량 이상 증가하면 온수 재사용 상태로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 제어 방법은, 상기 직수공급라인에 배치된 직수온도센서를 이용하여 상기 직수공급라인을 흐르는 직수 또는 온수의 온도를 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 제어 방법은, 상기 직수온도센서에 의해 확인된 직수 또는 온수의 온도가 소정 온도 이상인 것으로 확인되면, 상기 펌프 가동을 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 제어 방법은, 터보 온수 기능이 온(ON) 설정된 상태에서 상기 유량센서에 의해 확인된 유량이 기 설정된 기준량 이상 증가하면 터보 온수 모드로 동작하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 터보 온수 기능이 설정된 상태에서 온수 사용 정지 시 바로 펌프 가동을 중단하는 것이 아니라, 기준 시간 동안 펌프 가동 상태를 유지함으로써, 기준 시간 내에 온수 재사용 시 기존의 온수 온도가 유지되도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 터보 온수 기능이 설정된 상태에서 온수 사용 중 직수공급라인의 유량을 실시간으로 확인하며, 직수공급라인의 순간 감소 유량과 기준 평균 유량값 간 차이가 기준치 이상이면 온수 사용이 정지된 것으로 판단함으로써 불필요한 예열 동작이 지속되는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 공급 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 공급 장치의 제어 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수의 유량 및 온도 변화를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 공급 장치의 온수 사용 정지 조건을 판단하는 동작을 설명하는 데 참조되는 도면이다.
도 5, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 공급 장치의 제어 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 공급 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 공급 장치의 제어 구조를 도시한 도면이다.

먼저, 도 1을 참조하면, 온수 공급 장치(10)는 물을 저장하고 가열하는 전기 보일러 또는 온수기 등이 해당될 수 있다.

이에, 온수 공급 장치(10)는 열교환기(11), 직수온도센서(13), 펌프(14), 유량센서(15), 및 온수온도센서(16)를 포함할 수 있다.

또한, 온수 공급 장치(10)는 온수 공급과 관련된 전반적인 기능을 수행하는 제어기(100)를 더 포함할 수 있다. 제어기(100)는 열교환기(11), 직수온도센서(13), 펌프(14), 유량센서(15), 온수온도센서(16) 등의 동작을 제어할 수 있다. 여기서, 제어기(100)는 프로세서(processor)나 CPU(central processing unit)와 같은 하드웨어 장치이거나, 또는 프로세서에 의하여 구현되는 프로그램일 수 있다.

열교환기(11)는 직수공급라인을 통해 공급되는 상온의 직수를 열교환시켜 직수를 온수로 생성하고, 이와 같이 생성된 온수를 온수배출라인으로 배출할 수 있다.

직수온도센서(13)는 열교환기(11)로 공급되는 직수 또는 온수의 온도를 측정하기 위한 센서로서, 직수공급라인에 구비될 수 있다.

또한, 직수공급라인에는 펌프(14)가 더 구비될 수 있다. 펌프(14)는 직수공급라인에 압력을 가하여 열교환기(11)로 유입되는 직수의 유량을 증가시키는 역할을 한다. 또한, 펌프(14)는 온수배출라인에 남아있는 온수가 다시 열교환기(11)로 공급되도록 하는 역할을 한다. 이때, 펌프(14)는 온수가 직수공급라인으로 유입되면, 직수공급라인으로 유입된 온수를 열교환기(11)로 공급하여 온수가 재순환되도록 한다. 이 경우, 온수가 재순환함에 따라 직수공급라인을 통해 열교환기(11)로 유입되는 직수 또는 온수를 예열시킬 수 있다.

직수공급라인과 온수배출라인 사이에는 온수배출라인에 남아있는 온수의 재순환을 위한 라인이 별도로 구비될 수도 있다.

유량센서(15)는 직수공급라인으로 흐르는 직수 또는 온수의 유량을 측정하기 위한 센서이다. 유량센서(15)는 온수 공급 장치(10)가 온수 모드로 동작하는 동안 직수공급라인으로 흐르는 직수 또는 온수의 유량을 정해진 시간 단위로 계속해서 측정할 수 있다. 일 예로, 유량센서(15)는 매초마다 직수공급라인의 유량을 측정할 수 있다.

이때, 유량센서(15)는 측정된 직수공급라인의 유량 정보를 제어기(100)로 전송한다. 따라서, 제어기(100)는 유량센서(15)로부터 전송된 직수공급라인의 유량을 실시간으로 확인하며 온수 공급 동작을 제어할 수 있다.

또한, 온수배출라인에는 배출되는 온수의 온도를 측정하기 위한 온수온도센서(16)가 더 구비될 수 있다.

제어기(100)가 온수 공급 동작을 제어하는 구체적인 상황에 대해서는 도 2의 실시예를 참조하도록 한다.

도 2를 참조하면, 제어기(100)는 사용자에 의해 온수 스위치가 조작되면, 온수 기능을 온(ON) 설정한다. 또한, 제어기(100)는 사용자에 의해 터보 온수 스위치가 조작되면, 터보 온수 기능을 온(ON) 설정할 수 있다. 터보 온수 기능은 펌프를 구동하여 유량을 일정량 상승시켜 빠른 시간 내에 온수 공급이 이루어지도록 하는 기능을 의미한다. 실시 형태에 따라, 터보 온수 기능은 해당 기능이 온(ON) 된 시점으로부터 소정 시간 동안만 수행될 수 있다.

온수 공급 장치는 온수 기능(또는 터보 온수 기능)이 온(ON) 설정된 상태에서 사용자에 의해 수전이 개방되어 온수 사용 상태가 되면, 온수배출라인을 통해 온수가 수전으로 배출됨에 따라 직수공급라인에 구비된 유량센서(15)에 의해 감지되는 유량이 증가하게 된다.

이에, 제어기(100)는 유량센서(15)에 의해 감지되는 유량이 일정량 이상, 예를 들어, 제1 기준량 이상 증가하면, 온수 모드로 동작하도록 한다. 이 경우, 제어기(100)는 온수 공급을 위해 가열수단, 열교환기(11), 펌프(14) 및 센서들의 동작을 제어한다. 따라서, 열교환기(11)에 의해 온수가 생성되고, 이때 생성된 온수가 온수배출라인을 통해 공급될 수 있다.

만일, 터보 온수 기능이 온(ON) 설정된 경우, 제어기(100)는 온수 공급이 소정 시간 이상 유지되면, 터보 온수 모드로 동작하도록 한다. 이 경우, 제어기(100)는 펌프(14)를 가동시켜 열교환기(11)로 공급되는 유량을 증가시킴으로써 빠른 시간 내에 많은 양의 온수가 공급되도록 할 수 있다.

제어기(100)는 터보 온수 모드에서 펌프(14) 가동 상태로 온수 사용 중 유량센서(15)의 측정값을 계속해서 확인하며, 직수공급라인의 유량이 감소하는지를 확인한다. 이때, 제어기(100)는 온수 사용 중 확인된 직수공급라인의 유량이 제2 기준량 이상 감소하면 온수 사용이 정지된 것으로 판단할 수 있다.

제어기(100)는 펌프(14) 가동 상태에서 온수 사용이 정지된 경우, 소정 시간 내에 다시 온수 재사용 상태로 전환될 때 온수 온도가 유지되도록 하기 위하여, 기준 시간 동안 온수 순환을 위한 펌프(14)가 가동 상태로 유지되도록 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수의 유량 및 온도 변화를 설명하는데 참조되는 도면으로, 온수 사용이 정지된 이후에 다시 온수를 재사용하는 경우에 각 상황별 온수 온도 및 유량 변화 그래프를 나타낸 것이다.

도 3을 참조하면, 도면부호 311은 일반적인 온수 사용에 따른 온도 변화 그래프로서, 일반적으로 온수 사용이 정지되면 펌프(14)를 정지시켰다가, 직수공급라인의 유량이 증가하면 소정 시간 이후에 펌프(14)를 가동시키는 경우의 온수 온도 변화를 나타낸 것이다. 이 경우, 온수 재사용 시 소정 시간 이후에 펌프(14)를 가동시킴에 따라 온수 온도가 일시적으로 떨어지게 되므로 온수 온도가 목표 온도에 도달하기까지 어느 정도의 시간이 소요된다.

도면부호 312는 온수 사용이 정지되면 펌프(14)를 정지시켰다가, 직수공급라인의 유량이 증가하면 즉시 펌프(14)를 가동시키는 경우의 온수 온도 변화를 나타낸 것이다. 이 경우, 온수 재사용 시 즉시 펌프(14)를 가동시킴에 따라 온수 온도가 도면부호 311 그래프 보다는 빨리 목표 온도에 도달하지만, 펌프(14)를 가동시킴에 따른 유량 증가로 인해 온수 온도가 일시적으로 떨어지게 되어 목표 온도에 도달하는데 소정 시간이 소요된다.

한편, 도면부호 321은 온수 사용이 정지되더라도 펌프(14)의 가동 상태를 유지하는 경우의 온수 온도 변화를 나타낸 것이다. 이 경우, 온수 사용이 정지되는 경우에도 펌프(14)의 가동 상태가 유지됨에 따라 온수가 재순환하며 온수 온도를 유지하다가, 온수 재사용 시 바로 목표 온도의 온수를 공급하는 것이 가능하게 된다.

이때, 제어기(100)는 온수 사용이 정지된 후, 펌프(14)가 가동 상태로 유지되는 동안 정해진 시간, 예를 들어, 매초마다 유량센서(15)에 의해 측정되는 직수공급라인의 유량을 확인한다.

제어기(100)는 온수 사용이 정지된 이후 기준 시간이 경과하도록 직수공급라인의 유량이 제1 기준량 이상 증가하지 않으면, 온수를 재사용하지 않는 것으로 판단하여 펌프(14) 가동을 정지시키고, 온수 모드를 종료하도록 한다.

한편, 제어기(100)는 온수 사용이 정지된 이후 기준 시간이 경과하기 이전에 유량센서(15)로부터 확인된 유량이 제1 기준량 이상 증가한 것으로 확인되면, 온수 재사용 상태로 판단하여 다시 온수 기능을 제어하며 온수 공급이 이루어지도록 할 수 있다.

또한, 제어기(100)는 펌프(14) 가동 상태에서 온수 사용 중에도 직수공급라인의 유량을 모니터링하며 온수 사용 정지 조건을 만족하는지 확인할 수 있다.

다시 말해, 제어기(100)는 펌프(14) 가동 상태에서 온수 사용 중 정해진 시간, 예를 들어, 매초마다 유량센서(15)를 통해 직수공급라인의 유량을 확인하고, T 시간이 경과할 때마다 T 시간 동안의 직수공급라인의 유량에 대한 평균 유량값을 확인한다. 일 예로서, 제어기(100)는 2초 단위로 직수공급라인의 유량에 대한 평균 유량값을 확인할 수 있다.

제어기(100)는 온수 사용 중 유량센서(15)로부터 유량이 감소한 것으로 확인되면, 유량센서(15)로부터 확인된 순간 감소 유량과, 기준 평균 유량값을 비교한다. 여기서, 기준 평균 유량값은 순간 감소 유량이 확인된 시점을 기준으로 최근에 확인된 두 개의 평균 유량값 중 큰 값으로 정의될 수 있다.

순간 감소 유량과 기준 평균 유량값을 비교하는 실시예는 도 4를 참조하도록 한다.

도 4를 참조하면, 제어기(100)는 온수 사용 중 1초 마다 온수 유량을 확인하되, 2초 후에 평균 유량값 1을 확인하고, 4초 후에 평균 유량값 2를 확인하고, 6초 후에 평균 유량값 3을 확인한다. 이와 같은 방식으로 제어기(100)는 2초 단위로 평균 유량값을 확인할 수 있다. 도 4의 실시예에서는 2초 단위로 평균 유량값을 확인하는 것을 도시하였으나, 평균 유량값을 확인하는 시간 단위는 설정에 따라 변경될 수도 있다.

만일, 6초 이후에 유량이 감소한 경우, 제어기(100)는 7초가 되는 시점의 순간 감소 유량을 확인하고, 7초 시점을 기준으로 최근에 확인된 두 개의 평균 유량값 2, 3 중 큰 값인 평균 유량값 2를 기준 평균 유량값으로 정의한다.

이때, 제어기(100)는 7초 시점에 확인된 순간 감소 유량과 기준 평균 유량값, 즉, 평균 유량값 2를 비교하여, 그 차이값(a)이 기준치(예를 들어, 1.0LPM) 이상이면, 온수 사용 정지 조건을 만족하는 것으로 판단한다.

제어기(100)는 펌프(14) 가동 상태에서 온수 사용 중, 온수 사용 정지 조건을 만족하는 것으로 확인되면, 온수 사용 정지 상태로 판단하고, 기준 시간 동안 펌프(14)의 가동을 유지하되, 기준 시간이 경과하도록 직수공급라인의 유량이 제1 기준량 이상 증가하지 않으면, 온수를 재사용하지 않는 것으로 판단하여 펌프(14) 가동을 정지시키도록 한다.

물론, 제어기(100)는 기준 시간이 경과하기 이전에 유량센서(15)를 통해 확인된 유량이 기 설정된 기준량 이상 증가하면 온수 재사용 상태로 판단하여 다시 온수 기능을 제어하며 온수 공급이 이루어지도록 할 수 있다.

한편, 제어기(100)는 온수 사용 중 직수온도센서(13)에 의해 직수공급라인을 흐르는 직수 또는 온수의 온도를 확인한다. 이때, 제어기(100)는 온수 사용 중 직수온도센서(13)에 의해 확인된 직수 또는 온수의 온도가 소정 온도 이상인 것으로 확인되면, 불필요한 예열을 방지하기 위해 펌프(14) 가동을 정지시키도록 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 온수 공급 장치의 동작 흐름을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 공급 장치의 제어 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.

먼저, 도 5를 참조하면, 온수 공급 장치(10)는 터보 온수 기능이 온(ON) 설정된 상태에서(S105), 수전이 개방됨에 따라 직수공급라인을 흐르는 유량이 제1 기준량 이상 증가하면 온수 사용을 감지한다(S110).

온수 공급 장치(10)는 온수 사용이 감지되면, 온수를 공급하고 펌프를 가동시킨다(S120). 'S120' 과정에서, 온수 공급 장치(10)는 온수 모드로 동작하며 가열수단 및 열교환기(11)를 제어하여 온수배출라인을 통해 온수를 공급하고, 온수 공급이 소정 시간 이상 유지되면 터보 온수 모드로 동작하며 펌프(14)를 가동시킬 수 있다.

온수 공급 장치(10)는 펌프 가동 상태에서 온수 사용 중 유량센서(15)의 측정값을 매시간 마다 확인한다(S130). 여기서, 온수 공급 장치(10)는 유량센서(15)에 의해 확인되는 유량이 감소하는지를 확인한다.

이때, 온수 공급 장치(10)는 직수공급라인을 흐르는 유량이 제2 기준량 이상 감소한 것으로 확인되면, 온수 사용이 정지된 것으로 판단할 수 있다. 이에, 온수 공급 장치(10)는 온수 사용이 정지된 것으로 확인되면(S140), 온수 재사용 시 공급되는 온수의 온도가 목표 온수 온도까지 도달하는 시간이 지연되는 것을 방지하기 위하여, 기준 시간 동안 온수 순환을 위한 펌프(14)가 가동 상태로 유지되도록 한다(S150).

온수 공급 장치(10)는 온수 사용이 정지된 이후에 기준 시간이 경과하도록 유량센서(15)를 통해 확인된 유량이 제1 기준량 이상 증가하지 않으면(S160, S170), 온수를 재사용하지 않는 것으로 판단하여 펌프(14) 가동을 정지시키고(S180), 온수 모드를 종료하도록 한다(S190).

한편, 제어기(100)는 온수 사용이 정지된 이후 기준 시간이 경과하기 이전에 유량센서(15)로부터 확인된 유량이 제1 기준량 이상 증가한 것으로 확인되면(S160), 온수 재사용을 감지하고 온수 공급이 이루어지도록 제어할 수 있다(S110, S120).

또한, 제어기(100)는 펌프(14) 가동 상태에서 온수 사용 중 온수 사용 정지 조건을 만족하는지 확인할 수 있다. 이에 대한 실시예는 도 6을 참조하도록 한다.

온수 공급 장치(10)는 도 5의 'S130' 과정과 같이, 펌프 가동 상태에서 온수 사용 중 유량센서(15)의 측정값을 매시간 마다 확인하며 유량이 감소하는지를 확인한다.

여기서, 온수 공급 장치(10)는, 도 6에 도시된 바와 같이, T 시간이 경과할 때마다 T 시간 동안 유량센서(15)에 의해 감지되는 유량에 대한 평균 유량값을 확인한다(S210, S220). 일 예로서, 온수 공급 장치(10)는 2초 단위로 평균 유량값을 확인할 수 있다.

만일, 매시간 마다 유량을 감지하는 과정에서 유량센서(15)로부터 유량이 감소한 것으로 확인되면(S230), 온수 공급 장치(10)는 해당 시점의 순간 감소 유량과 기준 평균 유량값을 비교한다. 여기서, 기준 평균 유량값은 순간 감소 유량이 확인된 시점을 기준으로 최근에 확인된 두 개의 평균 유량값 중 큰 값으로 정의될 수 있다.

온수 공급 장치(10)는 유량센서(15)로부터 확인된 순간 감소 유량과 기준 평균 유량값 간 차이값이 기 설정된 기준치 이상이면(S240), 온수 사용 정지 조건을 만족하는 것으로 판단한다(S250).

이에, 온수 공급 장치는 'S250' 과정에서 온수 사용 정지 조건을 만족하는 것으로 확인되면, 도 5의 'S140' 과정에서 온수 사용이 정지된 것으로 판단하여 이후 과정을 수행하도록 한다.

한편, 온수 공급 장치(10)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 펌프(14) 가동 상태에서 온수 사용 중 직수온도센서(13)로부터 직수공급라인을 흐르는 직수(또는 온수) 온도를 감지할 수 있다(S310). 만일, 'S310' 과정에서 감지된 직수(또는 온수) 온도가 소정 온도(A) 이상이면(S320), 불필요한 예열을 방지하기 위해 펌프(14) 가동을 정지시키도록 한다(S330).

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 공급 장치(10) 및 그 제어 방법은 온수 공급 중 온수 공급이 중단된 경우 바로 펌프 가동을 중단하는 것이 아니라, 기준 시간 동안 펌프 가동 상태를 유지함으로써 온수 재공급 시 온수의 온도가 떨어져 목표 온수 온도에 도달하는데 걸리는 시간을 최소화할 수 있으며, 온수배출라인의 유량을 실시간으로 확인하며 기준 시간이 경과하도록 온수 유량이 증가하지 않은 경우에는 펌프의 가동을 중단시킴으로써 불필요한 예열 동작이 지속되는 것을 방지할 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 온수 공급 장치
11: 열교환기
13: 직수온도센서
14; 펌프
15: 유량센서
16: 온수온도센서
100: 제어기

Claims

열교환기에 연결된 직수공급라인에 압력을 가하여 직수 또는 온수를 상기 열교환기로 공급하는 펌프;
상기 직수공급라인으로 흐르는 직수 또는 온수의 유량을 측정하는 유량센서; 및
상기 펌프가 가동되는 상태로 온수 사용 중 온수 사용이 정지되면, 상기 펌프의 가동 상태를 기준 시간 동안 유지하며 상기 유량센서를 통해 상기 직수공급라인의 유량의 변화를 확인하는 제어기
를 포함하는 온수 공급 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어기는,
상기 유량센서를 통해 확인된 유량이 기 설정된 기준량 이상 감소하면 상기 온수 사용이 정지된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 온수 공급 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어기는,
상기 펌프가 가동되는 상태로 온수 사용 중 매시간마다 상기 유량센서에 의해 측정되는 유량을 모니터링하며, 온수 사용 정지 조건을 만족하는지 판단하는 것을 특징으로 하는 온수 공급 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제어기는,
상기 유량센서를 통해 확인된 순간 감소 유량과 기준 평균 유량값을 비교하여, 그 차이값이 기 설정된 기준치 이상이면 상기 온수 사용 정지 조건을 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 온수 공급 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제어기는,
T 시간이 경과할 때마다 이전 T 시간 동안의 평균 유량값을 확인하되, 상기 순간 감소 유량이 확인된 시점을 기준으로 최근에 확인된 두 개의 평균 유량값 중 큰 값을 상기 기준 평균 유량값으로 정의하는 것을 특징으로 하는 온수 공급 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어기는,
상기 온수 사용이 정지된 이후에 상기 기준 시간이 경과할 때까지 상기 유량센서를 통해 확인된 유량이 기 설정된 기준량 이상 증가하지 않으면, 상기 펌프의 가동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 온수 공급 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어기는,
상기 온수 사용이 정지된 이후에 상기 기준 시간이 경과하기 이전에 상기 유량센서를 통해 확인된 유량이 기 설정된 기준량 이상 증가하면 온수 재사용 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 온수 공급 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 직수공급라인에 배치되어, 상기 직수공급라인을 흐르는 직수 또는 온수의 온도를 측정하는 직수온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 공급 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 제어기는,
상기 직수온도센서에 의해 확인된 직수 또는 온수의 온도가 소정 온도 이상인 것으로 확인되면, 상기 펌프 가동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 온수 공급 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어기는,
터보 온수 기능이 온(ON) 설정된 상태에서 상기 유량센서에 의해 확인된 유량이 기 설정된 기준량 이상 증가하면 터보 온수 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 온수 공급 장치.
펌프가 열교환기에 연결된 직수공급라인에 압력을 가하여 직수 또는 온수를 상기 열교환기로 공급하는 단계;
유량센서가 상기 직수공급라인으로 흐르는 직수 또는 온수의 유량을 측정하는 단계; 및
상기 펌프가 가동되는 상태로 온수 사용 중 온수 사용이 정지되면, 상기 펌프의 가동 상태를 기준 시간 동안 유지하며 상기 유량센서를 통해 상기 직수공급라인의 유량의 변화를 확인하는 단계
를 포함하는 온수 공급 장치의 제어 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 유량의 변화를 확인하는 단계는,
상기 유량센서를 통해 확인된 유량이 기 설정된 기준량 이상 감소하면 온수 사용이 정지된 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 공급 장치의 제어 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 펌프가 가동되는 상태로 온수 사용 중 상기 기준 시간이 경과하기 전까지 매시간마다 상기 유량센서에 의해 측정되는 유량을 모니터링하는 단계; 및
상기 유량센서로부터 확인된 유량에 기초하여 온수 사용 정지 조건을 만족하는지 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 공급 장치의 제어 방법.
청구항 13에 있어서,
상기 온수 사용 정지 조건을 만족하는지 판단하는 단계는,
T 시간이 경과할 때마다 이전 T 시간 동안의 평균 유량값을 확인하는 단계;
상기 유량이 감소한 경우에 순간 감소 유량이 확인된 시점을 기준으로 최근에 확인된 두 개의 평균 유량값 중 큰 값을 기준 평균 유량값으로 정의하는 단계; 및
상기 순간 감소 유량과 상기 기준 평균 유량값을 비교하여, 그 차이값이 기 설정된 기준치 이상이면, 상기 온수 사용 정지 조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 공급 장치의 제어 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 온수 사용이 정지된 이후에 상기 기준 시간이 경과할 때까지 상기 유량센서를 통해 확인된 유량이 기 설정된 기준량 이상 증가하지 않으면, 상기 펌프의 가동을 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 공급 장치의 제어 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 온수 사용이 정지된 이후에 상기 기준 시간이 경과하기 이전에 상기 유량센서를 통해 확인된 유량이 기 설정된 기준량 이상 증가하면 온수 재사용 상태로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 공급 장치의 제어 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 직수공급라인에 배치된 직수온도센서를 이용하여 상기 직수공급라인을 흐르는 직수 또는 온수의 온도를 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 공급 장치의 제어 방법.
청구항 17에 있어서,
상기 직수온도센서에 의해 확인된 직수 또는 온수의 온도가 소정 온도 이상인 것으로 확인되면, 상기 펌프 가동을 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 공급 장치의 제어 방법.
청구항 11에 있어서,
터보 온수 기능이 온(ON) 설정된 상태에서 상기 유량센서에 의해 확인된 유량이 기 설정된 기준량 이상 증가하면 터보 온수 모드로 동작하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 공급 장치의 제어 방법.