KR940003124B1 - 급탕기의 맛사지샤워 연소제어방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

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Description

급탕기의 맛사지샤워 연소제어방법 및 그 장치

제1도는 본 발명 장치를 설명하기 위한 급탕기내 제어부의 블럭 구성도.

제2도는 본 발명이 적용된 가스보일러의 전체 개략 구성도.

제3도는 본 발명이 적용된 온수기의 전체 개략구성도.

제4도는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.

제5a도는 온수설정 온도가 최대 최적샤워온도 이상시에서 맛사지 샤워 스위치가 '온'이 되었을때의 연소특성도, (b)는 온수설정 온도가 최대최적 샤워온도 이하시에서 맛사지 샤워 스위치가 '온'되었을때의 연소특성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 제어부 10' : 마이컴

11 : 수동조절장치 11' : 설정온도출력부

12 : 입수온센서 13 : 탕온센서

14 : 맛사지 샤워 선택 스위치 15 : 송풍기 회전수 검출부

16 : 비례변 및 송풍기 구동부 20 : 연소기

43" : 수류스위치 60 : 더어미스터

70 : 기계적 자동수량 제어장치 112 : 스위치 인식부

113 : 온도비교판단부 114 : 맛사지 샤워 운전 제어부

115 : 비례변 및 송풍기 출력 조절부

본 발명은 급탕기의 맛사지 샤워제어 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 온수기나 온수 보일러에서 온수사용중 맛사지 샤워 기능을 선택하는 스위치가 '온'이되면 온수온도를 최대최적으로, 샤워온도 또는 최소최적온도로 설정하고, 이 최대치로부터 소정온도(X℃) 뺀 온도를 가변중심 온도로 하여 일정시간 중심 온도점을 기준으로 하여 온수의 출탕온도를 상승 및 하강시켜 주어 온수사용중 맛사지 효과를 가질 수 있도록 더운물과 상대적으로 차가운 물이 반복적으로 출탕시켜 줄 수 있도록 한 급탕기의 맛사지 샤워 연소 제어방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래의 온수기나 온수보일러등의 급탕기에서는 온수사용시 사용자가 설정한 설정온도에서 고정된 상태로 온수가 출탕되거나, 최대 입력으로 연소되면서 물의 양에 따라 온수의 온도가 결정되어 출탕되는 방식이 있을뿐, 최적 샤워온도가 가감되어 더운물과 상대적으로 차가운 물이 출탕되도록 하는 기술은 적용되고 있지 않아 사용자가 기존의 급탕기에서 맛사지 샤워 효과를 얻을 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위하여 안출한 것으로, 기존의 급탕기(예 : 온수기나 온수보일러)에 맞사지 샤워 선택 스위치를 설치하고, 수류스위치가 '온'된 상태에서, 즉, 온수사용시 상기 맛사지 샤워 선택 스위치가 '온'된 상태에서 온수의 설정온도가 최대최적 샤워온도보다 높으면 온수의 출탕온도가 최대최적 샤워온도에서 소정온도(X℃)를 뺀값을 기준온도로 하여 최대 및 최소최적 샤워온도 사이의 온수가 출탕되도록 하고, 온수설정 온도가 최대최적 온도보다 낮으면 최대최적 샤워온도에서 소정온도(Y℃)를 뺀 값에서 다시 소정온도(X℃)를 뺀값을 기준온도로 하여 최대 및 최소최적온도 -Y℃한 온수가 반복적으로 출탕될 수 있도록 하므로서 사용자가 온수사용시 맛사지 효과를 가질 수 있는 급탕기의 맛사지 샤워 연소 제어방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 하며, 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명 방법이 적용되는 온수보일러(100)는 제2도에 나타낸 바와 같이 수동조절장치(11)와 통상의 가스경보기(17)가 외부에 연결된 케이싱(101)안에 설치되어, 보일러의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(10)와 ; 난방이나 급탕을 위한 온수를 데우기 위해 가스를 연소시키는 연소기(20)와 ; 난방순환수를 저장하는 물탱크(30)와 ; 온수와 냉수의 순환을 위한 서로 다른 경로를 지니고 있는 2차 열교환기(40)와를 상호결합하여 구성된다.

이때, 상기 연소기(20)의 케이싱(21)내에는 다수개의 버너로 이루어진 버너군(22)이 형성되고, 그의 상측 방향에는 과열을 방지시키기 위한 온도퓨즈(24')가 부착된 1차 열교환기(24)가 설치되어 그곳을 통과하는 물을 상기 버너군(22)이 가열하게 되며, 상기 연소기 케이싱(21)의 바닥면에는 연소용 공기를 공급하는 송풍기(23)가 설치되고, 상기 버너군(22)의 근방에는 버너군(22)을 점화하는 스파커(25)에 연결된 스파커 플러그(26)와 버너군(22)의 착화를 감지하는 프레임로드(27)가 설치되며, 상기 연소키 케이싱(21)의 상면에는 배기가스를 배출시키기 위한 배기부(28)가 보일러 케이싱(101)을 뚫고 형성되어 있다.

또한, 상기 버너군(22)의 하방에는 가스를 공급시키기 위한 가스관(50)이 설치되는데, 여기에는 통전시 가스를 통과시키는 2개의 전자변(51)(52)과 가스공급량을 조절하기 위한 비례변(53)이 가스공급 경로에 대하여 가스관(50)의 상류로 부터 설치되어진다.

그리고, 상기 물탱크(30)에는 물탱크(30)내의 수량을 검지하기 위한 플로트스위치(31)와 넘치는 물을 배출시키기 위한 오버플로우관(32), 온돌바닥을 회전한 난방수를 회전하는 것으로 필터(33')가 설치된 환수관(33) 및 상기 1차 열교환기(24)에 물을 공급하는 물공급관(34)이 설치되는데, 이때 상기 물공급관(34)에는 물의 순환을 조정하기 위한 순환펌프(35)가 아래 방향에 설치되어진다.

한편, 상기 2차 열교환기(40)에는 상기 1차 열교환기(24)로 부터 유입되는 온수를 안내하는 온수관(41)과 수도를 통해 물을 방출하는 것으로 동결방지히터(42')와 사용자에게 공급되는 온수의 직접적인 출탕온도를 감지하는 더어미스터(60)가 부착된 온수방출관(42), 가스보일러의 외부로 부터의 찬물을 유입하는 것으로 필터(43')와 수류의 유무를 검지하는 수류스위치(43") 및 직수온도를 따른 일정수량을 통과시켜 안정된 비례제어 온도특성을 얻을 수 있도록 하는 기계적 자동수량 제어장치(70)가 설치된 직수유입관(43) 및 상기 환수관(33)에 연결되어 2차 열교환기(40)를 순환한 물이 환수되도록 하는 보조관(46)이 설치되는데, 이때 상기 물공급관(34)은 삼방변(44)을 통하여 온수관(41)과 난방을 위한 물이 통과되는 난방온수 공급관(45)에 연결되어진다.

또한, 1차 열교환기(24)를 통과하는 상기 물공급관(34)에는 잔화방지 바이메탈(34')과 출탕온도를 측정하는 더어미스터(34")가 물의 흐름에 대하여 상류로 부터 각각 설치되고, 상기 환수관(33)과 직수유입관(43) 사이에는 물탱크(30)에 물이 부족할때 물을 보충해 주기 위한 수동물 보급변(54)이 설치되며, 외부적인 상황에 의해 난방온수관(45)으로 물이 흐르지 못할때 비등을 방지하기 위한 바이패스관(55)은 상기 환수관(33)과 난방온수 공급관(45) 사이에 연결되고, 보일러의 외부온도를 감지하는 저온감지 바이메탈(56)은 보일러 케이싱(101)의 내벽에 설치되어진다.

그리고, 본 발명 방법이 적용되는 온수기(200)는 제3도에 나타낸 바와 같이 수동조절장치(11)와 통상의 가스경보기(17)가 외부에 연결된 케이싱(201)안에 설치되어 온수기의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(10)와 ; 온수를 데우기 위해 가스를 연소시키는 연소기(20)를 상호 결합하여서 구성된다.

이때, 상기 연소기(20)의 케이싱(21)내에서는 다수개의 버너로 이루어진 버너군(22)이 형성되고, 그의 상측방향에는 과열을 방지시키기 위한 온도퓨즈(24')가 부착된 열교환기(24)가 설치되어 그곳을 통과하는 물을 상기 버너군(22)이 가열하게 되며, 상기 연소기 케이싱(21)의 바닥면에는 연소용 공기를 공급하는 송풍기(23)가 설치되고, 상기 버너군(22)의 근방에는 버너군(22)을 점화하는 스파커(25)에 연결된 스파커 플러그(26)와 버너군(22)의 착화를 감지하는 프레임로드(27)가 설치되며, 상기 연소기 케이싱(21)의 상면에는 배기가스를 배출시키기 위한 배기부(28)가 온수기 케이싱(201)을 뚫고 형성되어 있다.

또한, 상기 버너군(22)의 하방에는 가스를 공급시키기 위한 가스관(50)이 설치되는데, 여기에는 통전시 가스를 통과시키는 2개의 전자변(51)(52)과 가스공급량을 조절하기 위한 비례변(53)이 가스공급 경로에 대하여 가스관(50)의 상류로 부터 설치되어진다.

그리고, 열교환기(24)를 통과하는 물공급관(34)에는 직수온도에 따른 일정수량을 통과시켜 안정된 비례제어온도 특성을 얻을 수 있도록 하는 기계적자동수량제어장치(70)가 설치됨과 동시에 잔화방지 바이메탈(34')과 출탕온도를 측정하는 더어미스터(34")가 물의 흐름에 대하여 상류로 부터 각각 설치되고, 온수기의 외부온도를 감지하는 저온감지 바이메탈(56)은 온수기 케이싱(201)의 내벽에 설치되어진다.

이때 상기에서의 기계적 자동수량 제어장치(70)는 내부에 형상기억합금이 들어있어 일정한 온도에 따라 비례적으로 수축 및 팽창하므로서 수량을 제한시킬 수 있게 되는 것으로, 예를들면 수온 5℃에서는 최대 8.5ℓ의 수량만을 통과시키고, 수온이 15℃가 되면 최대 12.5ℓ의 수량을 통과시키게 됨에 따라 겨울철이 되어 수온이 낮을 때에도 수량을 제한시킬 수 있게 되어 사용자가 원하는 출탕 온도를 얻을 수가 있는 것이다.

그리고, 상기 제어부(10)는 제1도에 나타낸 바와 같이 마이컴(10')을 중심으로 이루어진 제어회로로서 마이컴(10')내에는 맛사지 샤워 선택스위치(14)로부터 소정신호를 입력받아 스위치의 상태를 인식하는 스위치 인식부(112)와 ; 상기 스위치 인식부(112)에서 소정신호가 출력되면 입수온센서(12), 탕온센서(13), 더어미스터(34")(60 ; 온수기는 제외) 및 수동조절장치(11)에 설치된 설정온도 출력부(11')로 부터 각종 온도신호를 입력받아 상호 비교하는 온도비교판단부(113)와 ; 상기 온도비교판단부(123)에서 출력되는 소정신호를 입력받아 소정의 맛사지 샤워 운전제어 신호를 출력시켜 주는 맛사지 샤워 운전제어부(114)와 ; 상기 맛사지 샤워 운전제어부(114)와 송풍기 회전수 검출부(15)로 부터 소정신호를 각각 입력받아 비례변(53) 및 송풍기(23) 구동부(16)에 소정의 구동신호를 출력시켜주는 비례변 및 송풍기 출력 조절부(115)와를 구비하여서 된 것이다.

한편, 본 발명 방법은 제4도에 나타낸 바와 같이 운전스위치가 '온'이된 상태에서 수류스위치(43")가 '온'이 되면 맛사지 샤워선택 스위치(14)가 '온'이 되지 않는한 온수설정온도(Tset)로 비례제어 운전을 수행하되, 상기와 같이 비례제어를 실시하던중 맛사지 샤워 스위치가 '온'되면 온수설정온도(Tset)가 최대(MAX)최적 샤워온도 보다 높거나 같은지를 검출하여 높거나 같으면 최대최적 샤워온도에서 소정온도(X℃)를 뺀 값을 기준온도로 하여 최대 및 최소최적 샤워온도 사이에서 사인파 곡선을 이루는 연소운전을 수행하고, 온수설정온도(Tset)가 최대최적 샤워온도 보다 낮으면, 최대최적 샤워온도 에서 소정온도(Y℃)를 뺀 값에서 다시 소정온도(X℃)를 뺀 값을 기준온도로 하여 최대최적 샤워온도 -Y℃와 최소최적 샤워온도 -Y℃ 사이에서 사인파 곡선을 이루는 연소운전을 계속 수행한 다음 재차 맛사지 샤워 스위치(14)가 '온'상태인지를 검출하여 '오프'상태이면 온수설정온도(Tset)로 비례제어를 실시하는 단계로 되돌아가는 과정으로 이루어진 것이다.

이와 같은 구성 및 방법으로 이루어진 본 발명의 작용효과를 제1도 내지 제5a,b도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명이 적용된 급탕기중 온수보일러에 있어서는, 운전스위치가 '온'이 되고, 난방중 수류스위치(43")가 '온'이 되면 삼방변(44)이 온수측으로 이동됨에 따라 연소기(20)내의 가스연소는 온수설정온도(Tset)에 따라 비례제어되는 연소가 진행되는데, 이때 직수입구측에 설치된 기계적 자동수량 제어장치(70)는 직수온도에 따라 일정수량을 통과시키게 되고, 더어미스터(60)는 사용자에게 직접 와닿는 온수의 출탕온도를 검출하게 되므로 안정된 비례제어에 의한 온도특성을 얻을 수 있게 된다.

이와 같이 비례제어에 의한 온수동작을 실시하던중 사용자가 맛사지 샤워스위치(14)를 '온'시키게 되면 마이컴(10')내의 스위치 인식부(112))에서 이를 인식하게 되어 소정신호를 출력시키게 되므로 온도비교판단부(113)에서는 수동조절장치(11)의 설정온도 출력부(11')에서 입력되는 사용자의 온수설정온도(Tset)와 최대최적 샤워온도를 상호 비교하게 된다.

이때 만약 온수설정온도(Tset)가 최대최적 샤워온도 보다 높거나 같게 설정되어 있으면 맛사지 샤워운전제어부(114)에서 제5a도에서와 같이 최대최적 샤워온도에서 소정온도(X℃)를 뺀값과 최소최적 샤워온도에서 소정온도(X℃)를 뺀값 기준온도로 하여 최대 및 최소최적 샤워온도 사이에서 사인파 곡선의 연소동작을 수행시키기 위한 소정의 제어신호를 출력시키게 된다. 또한 온수설정온도(Tset)가 최대최적 샤워온도 보다 낮게 설정되어 있으면 제5b도에서와 같이 최대최적 샤워온도 에서 소정온도(Y℃)를 뺀 값에서 다시 소정온도(X℃)를 뺀값을 기준온도로 하여, 최대최적 샤워온도 -Y℃와 최소최적 샤워온도 -Y℃사이에서 사인파곡선의 연소동작을 수행시킬 수 있도록 하는 소정의 제어신호를 상기 맛사지 샤워 운전제어부(114)에서 출력시키게 되므로 소정시간(t1) 동안에는 더운물이 출탕되고, 이후 소정시간(t2) 동안에 거쳐서는 상대적으로 차가운 물이 출탕되어 사용자가 맛사지 효과를 느낄 수 있는 것이다.

또한, 최대최적 샤워온도와 최소최적 샤워온도 사이에서의 맛사지 샤워온수는 사인파 곡선으로 연소되므로 이 곡선의 정확성 유지 및 일반적인 1관 2수로식 보일러의 2차 열교환기(40)에서 발생되는 열교환 손실의 보정을 위해 종래에는 열교환기의 출구에서만 감지가능했던 출탕온도를 온수출구에 설치된 더어미스터(60)를 통해서도 동시에 감지하게 되므로 사용자가 피부로 느낄 수 있는 온수의 온도를 정확히 검출할 수 있어 실질적으로 사인파 곡선의 정확히 이루어지게 되는데, 이때 만약 맛사지 샤워 스위치가 '오프'되면 마이컴(10')은 즉시 수동조절장치(11)의 온도조절용 볼륨값에 의한 설정온도로 출탕온도의 목표값이 바뀌게 되어 비례제어에 의한 연소가 다시 시작된다.

한편, 본 발명을 온수기에 적용시켰을 경우에는 온수 보일러와는 달리 2차 열교환기와 삼방변이 없는 구조이므로 온수출구 더어미스터(60)가 필요없게 되는데, 이때 출탕온도의 검지는 1차 열교환기(24)의 출구측에 설치된 더어미스터(34")만으로 충분하게 된다.

또한, 온수기내의 수류스위치(43)가 '온'이되면, 온수보일러에서와 같이 수동조절장치(11)내의 온도조절용 볼륨에 의해 설정된 온수설정온도(Tset) 값으로 비례제어를 실시하여 온수를 출탕시키던중 맛사지 샤워 스위치가 '온'이 되면 온수보일러에서와 마찬가지로 설정온도(Tset)와 최대최적 온도를 상호비교하여 그 결과값에 따라 최대최적 샤워 온도와 최소최적 샤워온도 사이 및 최대최적 샤워온도 -Y℃와 최소최적 샤워온도 -Y℃한 상태에서 각각 소정온도(X℃)를 뺀 값을 기준온도로 하여 상승 및 하강된 온수를 출탕시킴에 따라 사용자의 신진대사가 왕성하게 이루어지게 되어 맛사지 샤워 효과를 느낄 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 방법에 의하면 온수기나 온수보일러등과 같은 각종 급탕기에서 사용자의 설정온도(Tset)에 대응되는 온수를 제공하고 있는 도중 맛사지 샤워기능 선택 스위치가 '온'이 되면 온수의 출탕온도가 일정시간에 거쳐서는 뜨겁게 출탕되고 일정시간에 거쳐서는 상대적으로 차가운 물이 출탕됨에 따라 신장등의 신진대사가 왕성하게 이루어지게 되어 사용자에게 맛사지 효과를 줄 수 있으므로 제품의 신뢰도를 더욱더 향상시킬 수가 있는 것이다.

Claims (6)

1. 운전스위치가 '온'이 되고, 수류스위치가 '온'이되면 사용자의 온수설정온도(Tset)로 비례제어 운전을 수행하는 급탕기의 연소제어 방법에 있어서, 맛사지 샤워기능이 선택되면 맛사지 샤워운전 제어부(114)에서 최대최적 샤워온도와 최소최적 샤워온도 사이에서 사인파 곡선을 이루는 연소운전을 수행하는 것을 특징으로 하는 급탕기의 맛사지 샤워연소 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 급탕기가 비례제어를 실시하던중 맛사지 샤워 스위치(14)가 '온'이되면, 온수설정온도(Tset)가 최대최적 샤워온도 보다 높거나 같은지를 검출하여, 높거나 같게 설정되어 있으면 최대최적 샤워온도에서 소정온도(X℃)를 뺀값을 기준온도로 하여 최대 및 최소최적 샤워온도 사이에서 사인파 곡선의 연소운전을 맛사지 샤워스위치가 '오프'될때까지 계속 수행한 다음 맛사지 샤워 스위치가 '오프'되면 상기의 온수설정온도(Tset)에 따른 비례제어 단계로 되돌아가는 과정으로 이루어진 것임을 특징으로 하는 급탕기의 맛사지 샤워 연소제어방법.
3. 제2항에 있어서, 온수설정온도(Tset)와 최대최적 샤워온도를 비교한 결과 온수설정온도(Tset)가 최대최적 샤워온도 보다 낮게 설정되어 있으면, 최대최적 샤워온도에서 각각 소정온도(Y℃)를 빼낸값에서 다시 소정온도(X℃)를 뺀값을 기준온도로 하여, 최대최적 샤워온도 -Y℃와 최소최적 샤워온도 -Y℃ 사이에서 사인파 곡선의 연소운전을 맛사지 샤워스위치가 '오프'될때까지 계속 수행한 다음 맛사지 샤워스위치가 '오프'되면 상기의 온수설정온도(Tset)에 따른 비례제어 단계로 되돌아가는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 급탕기의 맛사지 샤워연소 제어방법.
4. 급탕기의 제어부를 구성함에 있어서, 마이컴(10')내에는 맛사지 샤워 선택스위치(14)로 부터 소정신호를 입력받아 스위치의 상태를 인식하는 스위치 인식부(112)와 ; 상기 스위치 인식부(112)에서 소정신호가 출력되면 입수온센서(12), 탕온센서(13), 더어미스터(34") 및 수동조절장치(11)에 설치된 설정온도 출력부(11')로 부터 각종 온도신호를 입력받아 상호 비교하는 온도비교판단부(113)와 ; 상기 온도비교판단부(113)에서 출력되는 소정신호를 입력받아 소정의 맛사지 샤워 운전제어 신호를 선택적으로 출력시켜주는 맛사지 샤워운전 제어부(114)와 ; 상기 맛사지 샤워 운전제어부(114)와 송풍기 회전수 검출부(15)로 부터 소정신호를 각각 입력받아 비례변(53) 및 송풍기(23) 구동부(16)에 소정의 구동신호를 출력시켜 주는 비례변 및 송풍기 출력조절부(115)와를 구비하여서 된 급탕기의 맛사지 샤워 연소제어장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 온도비교 판단부(113)에는 사용자에게 직접 공급되는 온수의 출탕온도를 검출하는 더어미스터(6)를 연결시켜서 된 것임을 특징으로 하는 급탕기의 맛사지 샤워연소 제어장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 더어미스터(60)는, 가스보일러의 온수방출관(42) 출구에 설치한 것임을 특징으로 하는 급탕기의 맛사지 샤워 연소제어장치.