WO2019066416A1 - 온수 공급 방법, 온수 공급 장치 및 이를 포함하는 정수기 - Google Patents

온수 공급 방법, 온수 공급 장치 및 이를 포함하는 정수기 Download PDF

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Definitions

  • the flow rate control unit 120 controls the flow rate of water flowing through the heater unit 110 under the control of the controller 170 and may be installed at the rear end of the heater unit 110, for example.
  • the target flow rate value is calculated in consideration of the installation environment at the time of initial installation of the hot water supply device 100, and the flow rate of the water passing through the heater unit 110 is set to the target flow rate value It is possible to find the flow control value of the flow control unit 120 and set it as an initial control value of the flow control unit 120.
  • the controller 170 controls the flow controller 120 using the initial control value set when the hot water extraction operation is performed, The hot water extraction can be started. As a result, it is possible to minimize the unnecessary temperature change which may be caused in the process of adjusting the flow rate of the water flowing into the heater to the target flow rate value, and also to minimize the power control of the heater.
  • the water flowing through the heater unit 110 is discharged through the drain 135, so that a proper flow control value is found without the user's self- . ≪ / RTI >
  • the electric power flowing through the heater unit can be sensed and the electric power of the heater unit can be calculated from the electric current value (S235).
  • the temperature of the water flowing into the heater unit that is, the water intake temperature, can be measured (S240).
  • the target flow rate value can be calculated according to the above-described equation (1) using the calculated power value and the measured intake temperature value (S245).
  • the flow rate of the water flowing through the heater unit is measured (S250), and the flow rate can be adjusted step by step through the flow rate control unit until the measured flow rate value coincides with the target flow rate value (S255) (S260).
  • the hot water extraction operation can be started and the hot water extraction operation can be performed in a state in which the flow controller is controlled using the initial control value set in advance (S275).
  • the temperature of the water received by the heater unit that is, the input temperature and the flow rate of water are measured (S305), the current flowing through the heater unit is sensed and the heater power is calculated (S310).
  • the water inlet valve and the water outlet valve provided at the front end and the rear end of the heater section of the hot water supply device are controlled to be ON to allow water to flow through the heater section, (S325).
  • the flow rate control value to make the measured flow rate value coincide with the recalculated target flow rate value is set to the initial position of the valve, that is, the initial control value (S345), and the inlet valve and the outlet valve can be controlled to be OFF S250).
  • the updated initial control value can be used as an initial control value for controlling the flow rate at the time of extracting the hot water by the hot water supply device.

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Abstract

온수 공급 방법, 온수 공급 장치 및 이를 포함하는 정수기가 개시된다. 상기 온수 공급 장치는, 유입되는 물을 가열하는 히터부; 상기 히터부를 통해 흐르는 물의 유량을 조절하는 유량 제어부; 상기 히터부를 통해 흐르는 물의 유량을 측정하는 유량 센서; 상기 히터부의 전단에 구비되어 상기 히터부로 유입되는 물의 온도를 측정하는 입수 온도 센서; 상기 히터부에 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지부; 및 최초 온수 추출시에, 상기 히터부를 구동시키고 상기 전류 감지부에 의해 측정된 전류값 및 상기 입수 온도 센서에 의해 측정된 입수 온도값을 이용하여 목표 유량값을 산출하고, 상기 유량 센서에 의해 측정된 유량값이 상기 목표 유량값과 일치되도록 상기 유량 제어부를 제어하며, 상기 측정된 유량값이 상기 목표 유량값과 일치하는 시점의 유량 제어값을 획득하여 초기 제어값으로 설정하는 제어부를 포함할 수 있으며, 상기 제어부는 최초 온수 추출 이후 온수 추출을 하지 않는 대기 상태에서 측정된 입수 온도값, 유량값 및 산출된 히터부의 전력값 중 적어도 하나를 기초로 상기 초기 제어값을 갱신할 수 있다.

Description

온수 공급 방법, 온수 공급 장치 및 이를 포함하는 정수기
본 출원은 온수 공급 방법, 온수 공급 장치 및 이를 포함하는 정수기에 관한 것이다.
순간 온수 히터를 이용하여 온수를 제공하는 직수식 온수 공급 장치의 경우, 추출되는 온수의 온도를 목표 온도로 맞추는 것이 중요하며, 이를 위한 다양한 제어 방식이 존재한다.
종래의 일 제어 방식에 따르면, 온수 추출시에 일단 기 설정된 유량의 물을 히터로 입수시켜 히터를 동작시키고, 히터의 출수측에 구비된 온도센서에 의해 측정된 출수 온도값을 기초로 히터로 유입되는 물의 유량을 조절하는 방식으로 온수의 온도를 제어할 수 있다.
그러나, 히터로 유입되는 물의 유량을 조절하기 위해 사용되는 유량 조절 밸브는 유량을 단계적으로 조절하도록 구성되므로, 유량의 편차가 크고, 이에 따라 원하는 온수의 온도를 맞추기 위한 목표 유량값으로 물의 유량을 제어하는데 어려움이 있다.
또한, 이와 같은 편차로 인해, 히터로 유입되는 물의 유량이 목표 유량값을 초과하거나 또는 미달하게 되고, 이에 따라 출수되는 온수의 온도 변화가 커지고, 목표 온도로 맞추기 어렵다는 한계가 있다.
한편, 히터의 입수측에 구비된 온도센서에서 측정된 입수 온도값을 기초로 온수의 온도를 목표 온도로 맞추기 위해 필요한 히터의 전력을 산출하고, 이에 따라 히터를 동작시키는 방식도 제안되었다.
그러나, 이 경우에도, 온수 공급 장치가 설치된 환경의 조건, 예를 들어, 설치 환경의 수압, 유량 등에 따라 히터로 유입되는 물의 유량이 달라지고, 이에 따라 출수되는 온수의 온도를 목표 온도로 제어하는데 어려움이 있다.
당해 기술분야에서는 순간 온수 히터를 이용하여 온수를 제공하는 직수식 온수 공급 장치에서 히터로 유입되는 물의 유량 및 히터의 전력 제어를 최소화 하여 출수되는 온수의 온도 변화를 최소화하면서 온수의 온도를 목표 온도로 제어하기 위한 방안이 요구되고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 온수 공급 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 온수 공급 방법은, 온수 공급 장치에 의한 최초 온수 추출시에, 상기 온수 공급 장치에 구비된 히터부에 흐르는 전류값을 감지하고, 감지된 전류값으로부터 상기 히터부의 전력을 산출하는 단계; 상기 히터부로 유입되는 물의 입수 온도를 측정하는 단계; 산출된 전력값 및 입수 온도값을 이용하여 목표 유량값을 산출하는 단계; 상기 히터부를 흐르는 물의 유량을 측정하는 단계; 측정된 유량값이 상기 목표 유량값과 일치될 때까지 상기 물의 유량을 단계적으로 조절하는 단계; 및 상기 측정된 유량값이 상기 목표 유량값과 일치하는 시점의 유량 제어값을 상기 온수 공급 장치의 유량 제어를 위한 초기 제어값으로 설정하는 단계를 포함하며, 최초 온수 추출 이후 온수 추출을 하지 않는 대기 상태에서, 상기 히터부로 유입되는 물의 입수 온도 및 유량을 측정하는 단계; 상기 히터부에 흐르는 전류값을 감지하고, 감지된 전류값으로부터 상기 히터부의 전력을 산출하는 단계; 대기 상태에서 측정된 입수 온도값, 유량값 및 산출된 히터부의 전력 중 적어도 하나가 상기 초기 제어값의 설정 시점에 측정된 입수 온도값, 유량값 및 히터부의 전력과 기 설정된 값 이상 차이가 나는 경우, 상기 목표 유량값을 재산출하는 단계; 상기 히터부를 흐르는 물의 유량이 재산출된 목표 유량값과 일치할 때까지 상기 히터부를 흐르는 물의 유량을 단계적으로 조절하는 단계; 및 상기 히터부를 흐르는 물의 유량이 상기 재산출된 목표 유량값과 일치하는 시점의 유량 제어값을 상기 초기 제어값으로 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는 온수 공급 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 온수 공급 장치는, 유입되는 물을 가열하는 히터부; 상기 히터부를 통해 흐르는 물의 유량을 조절하는 유량 제어부; 상기 히터부를 통해 흐르는 물의 유량을 측정하는 유량 센서; 상기 히터부의 전단에 구비되어 상기 히터부로 유입되는 물의 온도를 측정하는 입수 온도 센서; 상기 히터부에 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지부; 및 최초 온수 추출시에, 상기 히터부를 구동시키고 상기 전류 감지부에 의해 측정된 전류값 및 상기 입수 온도 센서에 의해 측정된 입수 온도값을 이용하여 목표 유량값을 산출하고, 상기 유량 센서에 의해 측정된 유량값이 상기 목표 유량값과 일치되도록 상기 유량 제어부를 제어하며, 상기 측정된 유량값이 상기 목표 유량값과 일치하는 시점의 유량 제어값을 획득하여 초기 제어값으로 설정하는 제어부를 포함할 수 있으며, 상기 제어부는 최초 온수 추출 이후 온수 추출을 하지 않는 대기 상태에서 측정된 입수 온도값, 유량값 및 산출된 히터부의 전력값 중 적어도 하나를 기초로 상기 초기 제어값을 갱신할 수 있다.
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.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 온수 공급 장치의 설치 후 최초 온수 추출시에, 히터로 유입되는 물의 온도, 히터의 전력 및 설치 환경 조건을 모두 고려하여, 히터에서 추출되는 물의 온도를 목표 온도로 맞추기 위한 목표 유량값을 산출하고, 물의 유량을 산출된 목표 유량값으로 맞추기 위한 유량 제어값을 저장해 두었다가, 온수 추출시에 기 저장된 유량 제어값으로 유량을 제어할 수 있다. 이를 통해, 온수를 추출하는 동안에 히터로 유입되는 물의 유량 및 히터의 전력 제어를 최소화 하여 출수되는 온수의 온도 변화를 최소화하면서 온수의 온도를 목표 온도로 제어할 수 있다.
또한, 온수 공급 장치를 설치하여 사용하는 중에, 최초 온수 추출 시점으로부터 장시간이 흐른 후에 온수 추출을 하는 경우 등과 같이 물의 온도를 목표 온도로 맞추기 위한 목표 유량값에 변경이 생기는 경우, 목표 유량값을 재산출하고 재산출된 목표 유량값에 해당하는 유량 제어값을 이용하여 유량을 제어하도록 함으로써, 변화하는 주변 환경에 따라 적절한 온도 제어가 가능해 진다.
특히, 목표 유량값이 재산출되어 유량 제어값의 갱신이 필요한 경우, 온수 추출 중이 아닌 대기 상태에서 사용자의 자각없이 적절한 유량 제어값을 찾아서 밸브 초기 위치로 갱신할 수 있어, 사용자의 불편을 야기하지 않으면서도 정확한 값으로 유량 제어값을 갱신할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 공급 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 온수 공급 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 온수 공급 방법의 흐름도이다.
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.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 공급 장치의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 공급 장치(100)는 히터부(110), 유량 제어부(120), 추출부(130), 전류 감지부(140), 조작부(150), 저장부(160), 제어부(170), 밸브(V1, V2), 온도 센서(TS1, TS2) 및 유량 센서(FS)를 포함하여 구성될 수 있다.
히터부(110)는 제어부(170)의 제어에 따라 유입되는 물을 가열하기 위한 것으로, 예를 들어, 히팅 소자로 구현될 수 있다.
일 예에 따르면, 히터부(110)는 제어부(170)의 제어에 따라 온(ON)되어 최대 가열열량으로 구동하거나, 오프(OFF)되는 히팅 소자일 수 있다.
다른 예에 따르면, 히터부(110)는 제어부(170)의 제어에 따라 최대 가열용량의 0% 내지 100%의 범위에서 가열용량이 조절 가능한 히팅 소자일 수 있다.
히터부(110)의 전단에는 입수 밸브(V1)가 구비되어 히터부(110)로 유입되는 물의 흐름을 제어할 수 있다.
또한, 히터부(110)의 전단에는 입수 온도 센서(TS1)가 구비되어 히터부(110)로 유입되는 물의 온도를 측정하고 측정된 입수 온도값을 제어부(170)로 출력할 수 있다.
유량 제어부(120)는 제어부(170)의 제어에 따라 히터부(110)를 통해 흐르는 물의 유량을 조절하기 위한 것으로, 예를 들어, 히터부(110)의 후단에 설치될 수 있다.
일 예에 따르면, 유량 제어부(120)는 밸브(미도시)와 밸브의 개폐 정도를 조절하는 모터(미도시)(예를 들어, 스테핑 모터)로 구현될 수 있다. 이 경우, 밸브의 개폐 정도에 따라 물의 유량이 조절될 수 있다.
다른 예에 따르면, 유량 제어부(120)는 유량 제어용 펌프(미도시)로 구현될 수도 있다. 이 경우, 펌프에 인가되는 전압값을 단계적으로 변화시켜서 물의 유량을 조절할 수 있다.
한편, 히터부(110)의 후단, 예를 들어, 유량 제어부(120)와 추출부(130)의 사이에는 유량 센서(FS), 출수 온도 센서(TS2) 및 출수 밸브(V2)가 각각 구비될 수 있다.
유량 센서(FS)는 히터부(110)를 통해 흐르는 물의 유량을 측정하고 측정된 유량값을 제어부(170)로 출력할 수 있다.
출수 온도 센서(TS2)는 히터부(110)에서 출수되는 온수의 온도를 측정하고 측정된 출수 온도값을 제어부(170)로 출력할 수 있다.
*출수 밸브(V2)는 추출부(130)를 통해 추출되는 물의 흐름을 제어할 수 있다.
도 1에는 히터부(110)의 후단에 유량 제어부(120), 유량 센서(FS), 출수 온도 센서(TS2) 및 출수 밸브(V2)의 순서로 설치된 것으로 도시되어 있으나, 설치 순서가 반드시 이로 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 설치 순서가 변경되거나, 2 이상의 구성이 병합되어 하나의 구성으로 구현될 수도 있다.
추출부(130)는 히터부(110)에 의해 가열된 온수를 외부로 추출하기 위한 것이다.
또한, 추출부(130)와 별도로 히터부(110)에 의해 가열된 온수를 배수하기 위한 드레인(135)을 구비하고, 온수 공급 장치(100)의 온수 추출 동작을 수행한 후 대기 상태에서 히터부(110)를 통해 흐르는 물이 드레인(135)을 통해 배수되도록 할 수 있다.
전류 감지부(140)는 히터부(110)가 제어부(170)의 제어에 따라 온(ON)되어 동작하는 경우 히터부(110)에 흐르는 전류를 감지하고 전류값을 제어부(170)로 출력할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전류 감지부(140)를 통해 히터부(110)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 온수 공급 장치(100)의 설치 환경에 따라 또는 히팅 소자의 편차에 따라 달라질 수 있는 전류값을 측정하고, 이를 기초로 히터부(110)의 전력을 보다 정확하게 산출할 수 있도록 한다.
조작부(150)는 온수 공급 장치(100)의 동작 제어를 위한 사용자 입력을 받기 위한 것으로, 예를 들어, 기계식 버튼, 터치식 버튼 등으로 구현될 수 있다.
일 예에 따르면, 사용자는 조작부(150)에 구비된 온수 추출 버튼을 선택하여 온수를 추출할 수 있다.
또한, 사용자는 조작부(150)를 통해 원하는 온수의 온도를 입력할 수도 있다.
저장부(160)는 온수 공급 장치(100)의 동작 제어를 위해 필요한 각종 데이터를 저장하기 위한 것으로, 예를 들어, 비휘발성 저장장치 등으로 구현될 수 있다.
일 예에 따르면, 저장부(160)에는 온수 공급 장치(100)의 최초 온수 추출시에 획득한 유량 제어값과, 입수 온도 센서(TS1), 유량 센서(FS) 및 전류 감지부(140)에 의해 각각 측정된 입수 온도값, 유량값 및 전류값(또는 이로부터 산출된 전력) 등이 저장될 수 있다.
제어부(170)는 온수 공급 장치(100)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 것으로, 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등의 프로세서로 구현될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(170)는 최초 온수 추출시에 온수 공급 장치(100)의 조작부(150)를 통해 온수 추출 버튼이 입력되면, 히터부(110)를 소정 시간동안 ON으로 제어하여 구동시키고, 히터부(110)의 전류 감지부(140)로부터 전달받은 전류값과 입수 온도 센서(TS1)로부터 전달받은 입수 온도값을 이용하여 목표 유량값을 산출할 수 있다.
여기서, 제어부(170)는, 우선, 전류 감지부(140)로부터 전달받은 전류값으로부터 히터부(110)의 전력을 산출하고, 산출된 전력값과 입수 온도값을 이용하여 하기의 수학식 1에 따라 목표 유량값을 산출할 수 있다. 여기서, a는 칼로리에 대한 에너지 변환 상수로서, 1KWh = 861Kcal이므로 a는 860일 수 있다.
[수학식 1]
목표 유량값[LPM] = (히터 효율 * a * (전력값[kW]/(목표 온도 - 입수 온도[℃]))) / 60[s]
또한, 제어부(170)는 유량 센서(FS)로부터 전달받은 유량값이 상술한 목표 유량값과 일치되도록 유량 제어부(120)를 제어하여 물의 유량을 조절할 수 있다. 또한, 제어부(170)는 유량값이 목표 유량값과 일치하는 시점의 유량 제어값을 획득하여 유량 제어부(120)의 초기 제어값, 즉 밸브의 초기 위치로 설정할 수 있다.
일 예에 따르면, 상술한 유량 제어부(120)가 모터 또는 스테핑 모터로 구현되는 경우, 제어부(170)는 모터를 단계적으로 제어하여 유량을 조절하고 유량 센서(FS)에 의해 측정된 유량값이 기 산출된 목표 유량값과 일치되는 시점의 모터의 출력값(즉, 위치값) 또는 스테핑 모터의 PPS(Pulses per second) 값을 유량 제어값으로 저장할 수 있다.
다른 예에 따르면, 상술한 유량 제어부(120)가 유량 제어용 펌프로 구현되는 경우, 제어부(170)는 펌프의 전압값을 단계적으로 변화시켜 유량을 조절하고 유량 센서(FS)에 의해 측정된 유량값이 기 산출된 목표 유량값과 일치되는 시점에 펌프에 인가되는 전압값을 유량 제어값으로 저장할 수 있다.
상술한 제어부(170)의 동작을 구체적인 예를 들어 설명하면, 입수 온도값이 20℃, 목표 온도가 95℃, 히터 효율이 95%, 산출된 전력값이 1.4kW 인 경우, 상술한 수학식 1에 따라 계산하면 목표 유량값은 0.25LPM이 된다.
즉, 히터부(110)를 통과하는 물의 유량이 0.25 LPM이 되도록 제어하면서 히터부(110)를 동작시키면 목표 온도인 95℃의 온수를 추출할 수 있다.
그러나, 온수 공급 장치(100)의 설치 환경에 따라 수압이 상이할 수 있고, 이에 따라 유량이 달라지므로, 설치 환경에 따라 실제 히터부(110)를 통과하는 물의 유량이 목표 유량값이 되도록 하는 유량 제어부(120)의 유량 제어값, 즉 모터의 출력값 또는 펌프의 전압값은 달라질 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 온수 공급 장치(100)의 최초 설치시에 설치 환경을 고려하여 목표 유량값을 산출하고, 히터부(110)를 통과하는 물의 유량이 목표 유량값이 되도록 하는 유량 제어부(120)의 유량 제어값을 찾아서 유량 제어부(120)의 초기 제어값으로 설정할 수 있다.
한편, 제어부(170)는, 상술한 바와 같이 최초 온수 추출시에 유량 제어부(120)의 초기 제어값이 설정되면, 이후 온수 추출 동작이 수행되는 경우 설정된 초기 제어값을 이용하여 유량 제어부(120)를 제어한 상태에서 온수 추출을 개시할 수 있다. 이로써, 히터로 유입되는 물의 유량을 목표 유량값으로 조절하는 과정에서 야기될 수 있는 불필요한 온도 변화를 최소화할 수 있고, 또한 히터의 전력 제어도 최소화할 수 있다.
또한, 제어부(170)는 온수 추출을 하지 않는 대기 상태에서 유량 제어부(120)의 초기 제어값의 변경 여부를 확인하여 필요한 경우 초기 제어값을 갱신, 즉 재설정할 수도 있다.
예를 들어, 온수 공급 장치(100)의 최초 온수 추출 시점으로부터 장시간이 흐른 후에 온수 추출을 하는 경우에는, 입수 온도, 설치 환경(예를 들어, 수압, 유량), 히터 전력 등에 변화가 생길 수 있다. 이와 같이 입수 온도, 설치 환경, 히터 전력 등에 변화가 생긴 경우에는 기 설정된 초기 제어값에 따라 유량 제어부(120)를 제어하면 원하는 목표 온도값을 얻는데 어려움이 있다.
따라서, 제어부(170)는 대기 상태(예를 들어, 온수 추출 직후 등)에서 측정된 입수 온도값, 유량값 및 히터 전력 중 적어도 하나가 기 설정된 초기 제어값의 설정 시점에 측정된 입수 온도값, 유량값 및 히터 전력과 기 설정된 값 이상 차이가 나는 경우 목표 유량값을 재산출하고, 유량 센서(FS)로부터 전달받은 유량값이 재산출된 목표 유량값과 일치되도록 유량 제어부(120)를 제어할 수 있으며, 유량값이 재산출된 목표 유량값과 일치되도록 하는 유량 제어부(120)의 유량 제어값을 유량 제어부(120)의 초기 제어값으로 갱신할 수 있다. 이와 같이 갱신된 초기 제어값은 온수 공급 장치(100)에 의한 다음 온수 추출시에 유량 제어부(120)를 제어하기 위해 사용될 수 있다.
이와 같이 유량 제어부(120)의 초기 제어값을 갱신하는 과정에서, 히터부(110)를 통해 흐르는 물이 드레인(135)을 통해 배출되도록 함으로써, 사용자의 자각 없이 적절한 유량 제어값을 찾아서 밸브 초기 위치로 갱신할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 온수 공급 방법의 흐름도로서, 구체적으로 온수 공급 장치의 설치 후 최초 온수 추출시의 동작 방법을 도시한다.
도 2를 참조하면, 우선, 온수 공급 장치에 구비된 온수 추출 버튼이 입력되고(S205), 최초 온수 추출에 해당하는 경우(S210), 온수 공급 장치의 히터부의 전단 및 후단에 각각 구비된 입수 밸브 및 출수 밸브를 ON으로 제어하여 히터부를 통해 물이 흐르도록 한다(S215).
이후, 유량 센서를 통해 히터부를 흐르는 물의 유량을 측정하고(S220), 측정된 유량값이 기 설정된 제1 유량값 이상이면(S225), 히터부를 소정 시간동안 ON으로 제어하여 구동시킬 수 있다(S230). 여기서, 제1 유량값은 히터부를 정상적으로 구동시키기 위한 최소의 유량값일 수 있으며, 히터부의 가열용량에 따라 상이하게 설정될 수 있다.
이와 같이 히터부가 최초 구동하는 상태에서, 히터부에 흐르는 전류를 감지하고 전류값으로부터 히터부의 전력을 산출할 수 있다(S235). 또한, 히터부로 유입되는 물의 온도, 즉 입수 온도를 측정할 수 있다(S240).
*이후, 산출된 전력값과 측정된 입수 온도값을 이용하여 상술한 수학식 1에 따라 목표 유량값을 산출할 수 있다(S245).
이후, 히터부를 흐르는 물의 유량을 측정하고(S250), 측정된 유량값이 목표 유량값과 일치할 때까지(S255), 유량 제어부를 통해 단계적으로 유량을 조절할 수 있다(S260).
이 과정에서, 측정된 유량값이 목표 유량값과 일치되도록 하는 유량 제어값을 밸브의 초기 위치, 즉 초기 제어값으로 설정한 후(S265), 입수 밸브 및 출수 밸브를 OFF로 제어할 수 있다(S270).
한편, 최초 온수 추출에 해당하지 않는 경우, 기 설정된 초기 제어값을 이용하여 유량 제어부를 제어한 상태에서 온수 추출을 개시하여 온수 추출 동작을 수행할 수 있다(S275).
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 온수 공급 방법의 흐름도로서, 구체적으로 기 설정된 초기 제어값을 갱신하는 과정을 도시한다. 도 3에 도시된 초기 제어값 갱신 과정은 온수 공급 장치가 온수 추출을 하지 않는 대기 상태에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 온수 추출이 수행된 직후나 온수 추출이 수행되지 않는 임의의 시점에 히터부를 동작시키고 히터부를 통해 흐르는 물을 드레인으로 배출시키면서 하기와 같은 과정을 수행할 수 있다.
도 3을 참조하면, 온수 공급 장치의 대기 상태에서, 히터부로 입수되는 물의 온도, 즉 입수 온도와 물의 유량을 측정하고(S305), 히터부에 흐르는 전류를 감지하고 전류값으로부터 히터 전력을 산출할 수 있다(S310).
이후, 입수 온도값, 유량값 및 히터 전력 중 적어도 하나가 기 설정된 초기 제어값의 설정 시점에 측정된 입수 온도값, 유량값 및 히터 전력과 기 설정된 값 이상 차이가 나는 경우(S315), 목표 유량값을 재산출할 수 있다(S320).
이후, 필요에 따라, 온수 공급 장치의 히터부의 전단 및 후단에 각각 구비된 입수 밸브 및 출수 밸브를 ON으로 제어하여 히터부를 통해 물이 흐르도록 할 수 있으며, 출수 밸브는 히터부를 통해 흐르는 물이 드레인으로 배출되도록 유로를 전환할 수 있다(S325).
일 예에 따라, 도 3에 도시된 초기 제어값 갱신 과정이 온수 추출 직후에 수행되는 경우, S305 및 S310 단계는 온수 추출시에 수행될 수 있으며, 온수 추출 후 대기 상태로 전환되면 S315 이후의 단계를 수행하도록 구현될 수 있다.
다른 예에 따라, 도 3에 도시된 초기 제어값 갱신 과정이 온수 추출이 수행되지 않는 임의의 시점에 수행되는 경우 S325 단계는 S305 단계 이전에 수행되도록 순서가 변경될 수 있다.
이후, 히터부를 흐르는 물의 유량을 측정하고(S230), 측정된 유량값이 재산출된 목표 유량값과 일치될때까지(S335) 유량을 단계적으로 조절할 수 있다(S340).
이후, 측정된 유량값이 재산출된 목표 유량값과 일치되도록 하는 유량 제어값을 밸브의 초기 위치, 즉 초기 제어값으로 설정하고(S345), 입수 밸브 및 출수 밸브를 OFF로 제어할 수 있다(S250). 이와 같이 갱신된 초기 제어값은 온수 공급 장치에 의한 다음 온수 추출시에 유량 제어를 위한 초기 제어값으로 사용될 수 있다.
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.

Claims (10)

  1. 유입되는 물을 가열하는 히터부;
    상기 히터부를 통해 흐르는 물의 유량을 조절하는 유량 제어부;
    상기 히터부를 통해 흐르는 물의 유량을 측정하는 유량 센서;
    상기 히터부의 전단에 구비되어 상기 히터부로 유입되는 물의 온도를 측정하는 입수 온도 센서;
    상기 히터부에 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지부; 및
    최초 온수 추출시에, 상기 히터부를 구동시키고 상기 전류 감지부에 의해 측정된 전류값 및 상기 입수 온도 센서에 의해 측정된 입수 온도값을 이용하여 목표 유량값을 산출하고, 상기 유량 센서에 의해 측정된 유량값이 상기 목표 유량값과 일치되도록 상기 유량 제어부를 제어하며, 상기 측정된 유량값이 상기 목표 유량값과 일치하는 시점의 유량 제어값을 획득하여 초기 제어값으로 설정하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는 최초 온수 추출 이후 온수 추출을 하지 않는 대기 상태에서 측정된 입수 온도값, 유량값 및 산출된 히터부의 전력값 중 적어도 하나를 기초로 상기 초기 제어값을 갱신하는 온수 공급 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 대기 상태에서 측정된 입수 온도값, 유량값 및 산출된 히터부의 전력값 중 적어도 하나가 상기 초기 제어값의 설정 시점에 측정된 입수 온도값, 유량값 및 산출된 히터부의 전력값과 기 설정된 값 이상 차이가 나는 경우 상기 목표 유량값을 재산출하고, 상기 유량 센서에 의해 측정된 유량값이 재산출된 목표 유량값과 일치되도록 하는 상기 유량 제어부의 유량 제어값을 획득하여 상기 초기 제어값으로 갱신하는 온수 공급 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 대기 상태에서 상기 초기 제어값을 갱신하는 과정에서 상기 히터부를 통해 흐르는 물을 드레인을 통해 배출되도록 제어하는 온수 공급 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전류값으로부터 상기 히터부의 전력을 산출하고, 하기의 수학식
    목표 유량값[LPM] = (히터 효율 * a * (전력값[kW]/(목표 온도 - 입수 온도[℃]))) / 60[s]
    에 따라 상기 목표 유량값을 산출하며, 상기 a는 칼로리에 대한 에너지 변환 상수인 온수 공급 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유량 제어부는, 밸브 및 상기 밸브의 개폐 정도를 조절하는 모터를 포함하는 온수 공급 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 모터를 단계적으로 제어하여 상기 물의 유량을 조절하고, 상기 측정된 유량값이 상기 목표 유량값과 일치하는 시점의 상기 모터의 출력값을 상기 유량 제어값으로 획득하는 온수 공급 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 유량 제어부는 유량 제어용 펌프를 포함하는 온수 공급 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 유량 제어용 펌프의 전압값을 단계적으로 변화시켜 상기 물의 유량을 조절하고, 상기 측정된 유량값이 상기 목표 유량값과 일치하는 시점의 상기 펌프에 인가되는 전압값을 상기 유량 제어값으로 획득하는 온수 공급 장치.
  9. 제 1 항에 따른 온수 공급 장치를 포함하는 정수기.
  10. 온수 공급 장치에 의한 최초 온수 추출시에, 상기 온수 공급 장치에 구비된 히터부에 흐르는 전류값을 감지하고, 감지된 전류값으로부터 상기 히터부의 전력을 산출하는 단계;
    상기 히터부로 유입되는 물의 입수 온도를 측정하는 단계;
    산출된 전력값 및 입수 온도값을 이용하여 목표 유량값을 산출하는 단계;
    상기 히터부를 흐르는 물의 유량을 측정하는 단계;
    측정된 유량값이 상기 목표 유량값과 일치될 때까지 상기 물의 유량을 단계적으로 조절하는 단계; 및
    상기 측정된 유량값이 상기 목표 유량값과 일치하는 시점의 유량 제어값을 상기 온수 공급 장치의 유량 제어를 위한 초기 제어값으로 설정하는 단계를 포함하며,
    최초 온수 추출 이후 온수 추출을 하지 않는 대기 상태에서,
    상기 히터부로 유입되는 물의 입수 온도 및 유량을 측정하는 단계;
    상기 히터부에 흐르는 전류값을 감지하고, 감지된 전류값으로부터 상기 히터부의 전력을 산출하는 단계;
    대기 상태에서 측정된 입수 온도값, 유량값 및 산출된 히터부의 전력 중 적어도 하나가 상기 초기 제어값의 설정 시점에 측정된 입수 온도값, 유량값 및 히터부의 전력과 기 설정된 값 이상 차이가 나는 경우, 상기 목표 유량값을 재산출하는 단계;
    상기 히터부를 흐르는 물의 유량이 재산출된 목표 유량값과 일치할 때까지 상기 히터부를 흐르는 물의 유량을 단계적으로 조절하는 단계; 및
    상기 히터부를 흐르는 물의 유량이 상기 재산출된 목표 유량값과 일치하는 시점의 유량 제어값을 상기 초기 제어값으로 갱신하는 단계를 포함하는 온수 공급 방법.
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