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KR101785247B1 - 자동 온수 조절 장치 및 그 조절 방법 - Google Patents

자동 온수 조절 장치 및 그 조절 방법 Download PDF

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KR101785247B1
KR101785247B1 KR1020170107113A KR20170107113A KR101785247B1 KR 101785247 B1 KR101785247 B1 KR 101785247B1 KR 1020170107113 A KR1020170107113 A KR 1020170107113A KR 20170107113 A KR20170107113 A KR 20170107113A KR 101785247 B1 KR101785247 B1 KR 101785247B1
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cold water
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Abstract

자동 온수 조절 장치는, 온수 공급관에 설치되어 상기 온수 공급관의 유량을 조절하는 1차 온수 유량 조절 밸브; 상기 온수 공급관에 설치되어 상기 온수 공급관의 유량을 조절하는 2차 온수 유량 조절 밸브; 냉수 공급관에 설치되어 상기 냉수 공급관의 유량을 조절하는 1차 냉수 유량 조절 밸브; 상기 냉수 공급관에 설치되어 상기 냉수 공급관의 유량을 조절하는 2차 냉수 유량 조절 밸브; 상기 온수 공급관의 말단과 상기 냉수 공급관의 말단 사이에 위치하며, 상기 온수 공급관 및 상기 냉수 공급관에서 공급된 온수 및 냉수를 혼합하는 혼합부; 및 상기 1차 온수 유량 조절 밸브, 상기 2차 온수 유량 조절 밸브, 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하되, 온수는, 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 온수 유량 조절 밸브를 경유한 후 상기 혼합부로 유입되고, 냉수는, 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브를 경유한 후 상기 혼합부로 유입되는 것을 특징으로 한다.

Description

자동 온수 조절 장치 및 그 조절 방법{AUTOMATIC HOT-WATER CONTROL APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREFOR}
본 발명은 자동 온수 조절 장치 및 그 조절 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 센서 및 2중의 온수 및 냉수 유량 조절 밸브에 의해 사용자가 희망하는 온도에 최대한 근접한 온수를 공급할 수 있도록 하는 자동 온수 조절 장치 및 그 조절 방법에 관한 것이다.
종래의 온수 공급 기능을 구비한 냉온수기, 보일러 및 순간 온수 가열기 등은 정밀한 온도 제어가 불가능하여, 사용자가 희망하는 온도의 온수를 공급하는 것에 어려움이 있었다.
이에 따라, 사용자가 희망하는 온도의 온수로부터 큰 편차를 갖는 온수를 공급하게 되어 사용자가 예측하지 못한 피해를 주는 경우가 왕왕 있다.
국내등록특허 제10-0710875호(유량조절장치를 구비하는 냉온수기)에는, 사용자가 원하는 온도의 물을 출수할 수 없을 때에는 출수가 차단되도록 구성되는 냉온수기가 개시되어 있다.
그런데 국내등록특허 제10-0710875호의 경우에는 사용자가 원하는 온도의 물을 출수할 수 없을 때에는 출수가 차단될 뿐, 정확하게 사용자의 입력 온도와 편차를 거의 갖지 않는 온도의 온수를 공급하는 것에는 여전히 어려움이 있는 것으로 보인다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 다수의 센서 및 2중의 온수 및 냉수 유량 조절 밸브에 의해 사용자가 희망하는 온도에 최대한 근접한 온수를 공급할 수 있도록 하는 자동 온수 조절 장치 및 그 조절 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 자동 온수 조절 장치는, 온수 공급관에 설치되어 상기 온수 공급관의 유량을 조절하는 1차 온수 유량 조절 밸브; 상기 온수 공급관에 설치되어 상기 온수 공급관의 유량을 조절하는 2차 온수 유량 조절 밸브; 냉수 공급관에 설치되어 상기 냉수 공급관의 유량을 조절하는 1차 냉수 유량 조절 밸브; 상기 냉수 공급관에 설치되어 상기 냉수 공급관의 유량을 조절하는 2차 냉수 유량 조절 밸브; 상기 온수 공급관의 말단과 상기 냉수 공급관의 말단 사이에 위치하며, 상기 온수 공급관 및 상기 냉수 공급관에서 공급된 온수 및 냉수를 혼합하는 혼합부; 및 상기 1차 온수 유량 조절 밸브, 상기 2차 온수 유량 조절 밸브, 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브의 동작을 제어하는 제어부;를 포함한다.
본 발명에서 온수는 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 온수 유량 조절 밸브를 경유한 후 상기 혼합부로 유입되고, 냉수는 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브를 경유한 후 상기 혼합부로 유입된다.
아울러, 자동 온수 조절 장치는, 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 온수 유량 조절 밸브 사이의 상기 온수 공급관 내부에 설치되어 온도를 측정하는 제 1 온도 센서; 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브 사이의 상기 냉수 공급관 내부에 설치되어 온도를 측정하는 제 2 온도 센서; 및 상기 혼합부 내부에 설치되어 온도를 측정하는 제 3 온도 센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 제어부는, 상기 제 1 온도 센서에서 측정된 온수 온도값; 상기 제 2 온도 센서에서 측정된 냉수 온도값; 및 상기 1차 온수 유량 조절 밸브의 개폐 정도값, 상기 2차 온수 유량 조절 밸브의 개폐 정도값, 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도값 및 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도값;을 이용하여 추정 온도값을 산출한다.
아울러, 상기 제어부는, 미리 설정된 목표 온도값과 상기 추정 온도값을 비교하여, 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 또는 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도를 제어한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 목표 온도값과 상기 추정 온도값을 비교하여 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 또는 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도를 제어한 후, 상기 목표 온도값과 상기 추정 온도값을 비교하여 상기 2차 온수 유량 조절 밸브 또는 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도를 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 본 발명의 자동 온수 조절 장치는, 상기 2차 온수 유량 조절 밸브와 상기 혼합부 사이에 위치하며, 상기 혼합부로 공급되는 온수의 압력을 측정하는 제 1 압력 센서; 및 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브와 상기 혼합부 사이에 위치하며, 상기 혼합부로 공급되는 냉수의 압력을 측정하는 제 2 압력 센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제어부는, 상기 제 1 압력 센서의 측정값을 입력받아, 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 또는 상기 2차 온수 유량 조절 밸브의 개폐 정도를 제어하고, 상기 제 2 압력 센서의 측정값을 입력받아, 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브 또는 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도를 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부는, 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 온수 유량 조절 밸브 중 하나의 개폐 정도가 고정된 상태에서, 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 온수 유량 조절 밸브 중 다른 하나의 개폐 정도를 조절 후, 상기 제 1 압력 센서에 의한 측정값을 피드백 받아 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 온수 유량 조절 밸브 중 다른 하나의 개폐 정도를 목표값으로 조절하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 본 발명의 자동 온수 조절 장치는, 상기 제 3 온도 센서의 온도값과 상기 목표 온도값을 비교하여, 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 또는 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도를 제어하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 제어부는, 상기 제 3 온도 센서의 온도값과 상기 목표 온도값을 비교하여 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 또는 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도를 제어한 후, 상기 제 3 온도 센서의 온도값과 상기 목표 온도값을 비교하여 상기 2차 온수 유량 조절 밸브 또는 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도를 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 자동 온수 조절 방법은, 온수 공급관에 설치되어 상기 온수 공급관의 유량을 조절하는 1차 온수 유량 조절 밸브; 상기 온수 공급관에 설치되어 상기 온수 공급관의 유량을 조절하는 2차 온수 유량 조절 밸브; 냉수 공급관에 설치되어 상기 냉수 공급관의 유량을 조절하는 1차 냉수 유량 조절 밸브; 상기 냉수 공급관에 설치되어 상기 냉수 공급관의 유량을 조절하는 2차 냉수 유량 조절 밸브; 상기 온수 공급관의 말단과 상기 냉수 공급관의 말단 사이에 위치하며, 상기 온수 공급관 및 상기 냉수 공급관에서 공급된 온수 및 냉수를 혼합하는 혼합부; 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 온수 유량 조절 밸브 사이의 상기 온수 공급관 내부에 설치되어 온도를 측정하는 제 1 온도 센서; 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브 사이의 상기 냉수 공급관 내부에 설치되어 온도를 측정하는 제 2 온도 센서; 상기 혼합부 내부에 설치되어 온도를 측정하는 제 3 온도 센서; 상기 2차 온수 유량 조절 밸브와 상기 혼합부 사이에 위치하며, 상기 혼합부로 공급되는 온수의 압력을 측정하는 제 1 압력 센서; 및 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브와 상기 혼합부 사이에 위치하며, 상기 혼합부로 공급되는 냉수의 압력을 측정하는 제 2 압력 센서;를 포함하는 자동 온수 조절 장치의 동작을 제어하는 자동 온수 조절 방법으로, (a) 상기 제 1 온도 센서에서 측정된 온수 온도값, 상기 제 2 온도 센서에서 측정된 냉수 온도값, 상기 1차 온수 유량 조절 밸브의 개폐 정도값, 상기 2차 온수 유량 조절 밸브의 개폐 정도값, 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도값 및 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도값을 이용하여 추정 온도값을 산출하는 단계; 및 (b) 미리 설정된 목표 온도값과 상기 추정 온도값을 비교하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 자동 온수 조절 방법은, (c) 상기 (b) 단계의 비교 결과, 상기 목표 온도값이 상기 추정 온도값 보다 높은 경우, 상기 1차 온수 유량 조절 밸브를 미리 지정된 제 1 값만큼 더 여는 단계; 및 (d) 상기 (b) 단계의 비교 결과, 상기 목표 온도값이 상기 추정 온도값 보다 낮은 경우, 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브를 미리 지정된 제 2 값만큼 더 여는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 자동 온수 조절 방법은, 상기 (c) 단계 또는 상기 (d) 단계 이후에, (e) 상기 목표 온도값과 상기 추정 온도값을 비교하는 단계; (f) 상기 (e) 단계의 비교 결과, 상기 목표 온도값이 상기 추정 온도값 보다 높은 경우, 상기 2차 온수 유량 조절 밸브를 미리 지정된 제 3 값만큼 더 여는 단계; 및 (g) 상기 (e) 단계의 비교 결과, 상기 목표 온도값이 상기 추정 온도값 보다 낮은 경우, 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브를 미리 지정된 제 4 값만큼 더 여는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 본 발명의 자동 온수 조절 방법은, 상기 (f) 단계 또는 상기 (g) 단계 이후에, (h) 상기 목표 온도값과 상기 제 3 온도 센서의 온도값을 비교하는 단계; (i) 상기 (h) 단계의 비교 결과, 상기 목표 온도값이 상기 제 3 온도 센서의 온도값보다 높은 경우, 상기 1차 온수 유량 조절 밸브를 미리 지정된 제 5 값만큼 더 여는 단계; 및 (j) 상기 (h) 단계의 비교 결과, 상기 목표 온도값이 상기 제 3 온도 센서의 온도값보다 낮은 경우, 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브를 미리 지정된 제 6 값만큼 더 여는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 자동 온수 조절 방법은, 상기 (i) 단계 또는 상기 (j) 단계 이후에, (k) 상기 목표 온도값과 상기 제 3 온도 센서의 온도값을 비교하는 단계; (l) 상기 (k) 단계의 비교 결과, 상기 목표 온도값이 상기 제 3 온도 센서의 온도값보다 높은 경우, 상기 2차 온수 유량 조절 밸브를 미리 지정된 제 7 값만큼 더 여는 단계; 및 (m) 상기 (k) 단계의 비교 결과, 상기 목표 온도값이 상기 제 3 온도 센서의 온도값보다 낮은 경우, 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브를 미리 지정된 제 8 값만큼 더 여는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 자동 온수 조절 방법은, (n) 상기 제 1 압력 센서에 의한 측정값을 피드백 받아 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 또는 상기 2차 온수 유량 조절 밸브의 개폐 정도를 산출하는 단계;를 더 포함하되, 상기 (n) 단계는, (n-1) 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 온수 유량 조절 밸브 중 하나의 개폐 정도는 고정된 상태에서, 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 온수 유량 조절 밸브 중 다른 하나의 개폐 정도를 조절하는 단계; 및 (n-2) 상기 제 1 압력 센서에 의한 측정값을 피드백 받아 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 온수 유량 조절 밸브 중 다른 하나의 개폐 정도를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 자동 온수 조절 장치 및 그 조절 방법에 따르면, 다수의 센서 및 2중의 온수 및 냉수 유량 조절 밸브에 의해 사용자가 희망하는 온도에 최대한 근접한 온수를 공급할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자동 온수 조절 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 제어부에 의한 자동 온수 조절 방법의 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 자동 온수 조절 장치 및 그 조절 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자동 온수 조절 장치(100)의 구성도를 나타낸다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자동 온수 조절 장치(100)는, 온수 공급관(11), 냉수 공급관(12), 1차 온수 유량 조절 밸브(13), 2차 온수 유량 조절 밸브(14), 1차 냉수 유량 조절 밸브(15), 2차 냉수 유량 조절 밸브(16), 혼합부(17), 제어부(18), 제 1 온도 센서(21), 제 2 온도 센서(22), 제 3 온도 센서(23), 제 4 온도 센서(24), 제 1 압력 센서(25) 및 제 2 압력 센서(26)를 포함한다.
1차 온수 유량 조절 밸브(13)는, 온수 공급관(11)에 설치되어 온수 공급관(11)의 유량을 조절하는 역할을 한다. 아울러, 2차 온수 유량 조절 밸브(14)는, 온수 공급관(11)에 설치되어 온수 공급관(11)의 유량을 조절하는 역할을 한다.
또한, 1차 냉수 유량 조절 밸브(15)는, 냉수 공급관(12)에 설치되어 냉수 공급관(12)의 유량을 조절하는 역할을 한다. 아울러, 2차 냉수 유량 조절 밸브(16)는, 냉수 공급관(12)에 설치되어 냉수 공급관(12)의 유량을 조절하는 역할을 한다.
혼합부(17)는, 일종의 통으로, 온수 공급관(11)의 말단과 냉수 공급관(12)의 말단 사이에 위치하며, 온수 공급관(11) 및 냉수 공급관(12)에서 공급된 온수 및 냉수를 혼합한다.
본 발명에 따르면, 온수는 1차 온수 유량 조절 밸브(13) 및 2차 온수 유량 조절 밸브(14)를 경유한 후 혼합부(17)로 유입되고, 냉수는, 1차 냉수 유량 조절 밸브(15) 및 2차 냉수 유량 조절 밸브(16)를 경유한 후 혼합부(17)로 유입되게 된다.
즉, 본 발명의 자동 온수 조절 장치(100)는, 냉수 공급관(12)과 온수 공급관(11)이 각각, 이중적인 유량 조절 밸브를 구비하여, 더욱 정밀하게 온수의 온도를 조절할 수 있도록 한다.
제어부(18)는, 1차 온수 유량 조절 밸브(13), 2차 온수 유량 조절 밸브(14), 1차 냉수 유량 조절 밸브(15), 2차 냉수 유량 조절 밸브(16), 제 1 온도 센서(21), 제 2 온도 센서(22), 제 3 온도 센서(23), 제 1 압력 센서(25) 및 제 2 압력 센서(26)의 동작을 제어하는 역할을 한다.
제어부(18)는 컴퓨터 소프트웨어 프로그램이 동작하는 프로세서를 이용하여 구현할 수 있다. 제어부(18)는, 본 발명의 자동 온수 조절 장치(100)의 본체에 함께 장착될 수도 있고, 별도의 단말의 형태로 분리 형성될 수도 있다.
제 1 온도 센서(21)는, 1차 온수 유량 조절 밸브(13) 및 2차 온수 유량 조절 밸브(14) 사이의 온수 공급관(11) 내부에 설치되어 온도를 측정한다. 아울러, 제 2 온도 센서(22)는, 1차 냉수 유량 조절 밸브(15) 및 2차 냉수 유량 조절 밸브(16) 사이의 냉수 공급관(12) 내부에 설치되어 온도를 측정한다. 또한, 제 3 온도 센서(23)는, 혼합부(17) 내부에 설치되어 온도를 측정하는 역할을 한다.
제어부(18)는, 제 1 온도 센서(21)에서 측정된 온수 온도값, 제 2 온도 센서(22)에서 측정된 냉수 온도값, 1차 온수 유량 조절 밸브(13)의 개폐 정도값, 2차 온수 유량 조절 밸브(14)의 개폐 정도값, 1차 냉수 유량 조절 밸브(15)의 개폐 정도값 및 2차 냉수 유량 조절 밸브(16)의 개폐 정도값을 이용하여 추정 온도값을 산출하는 역할을 한다.
예를 들면 추정 온도값(T(est))은 다음의 [수학식 1]과 같이 산출될 수 있다.
Figure 112017081920484-pat00001
[수학식 1]에서 a 및 b는 상수, T1은 제 1 온도 센서(21)에서 측정된 온수 온도값, T2는 제 2 온도 센서(22)에서 측정된 냉수 온도값, h1은 1차 온수 유량 조절 밸브(13)의 개폐 정도값, h2는 2차 온수 유량 조절 밸브(14)의 개폐 정도값, c1은 1차 냉수 유량 조절 밸브(15)의 개폐 정도값 및 c2는 2차 냉수 유량 조절 밸브(16)의 개폐 정도값을 각각 의미한다.
아울러 제어부(18)는, 미리 설정된 목표 온도값과 추정 온도값을 비교하여, 1차 온수 유량 조절 밸브(13) 및 1차 냉수 유량 조절 밸브(15)의 개폐 정도를 제어하는 역할을 한다. 즉, 목표 온도값은 사용자에 의해 입력된 공급될 온수의 온도값이거나, 본 발명의 자동 온수 장치에 의해 설정된 공급될 적정 온수 온도값일 수 있다.
또한, 제어부(18)는, 목표 온도값과 추정 온도값을 비교하여 1차 온수 유량 조절 밸브(13) 또는 1차 냉수 유량 조절 밸브(15)의 개폐 정도를 제어한 후, 목표 온도값과 추정 온도값을 비교하여 2차 온수 유량 조절 밸브(14) 또는 2차 냉수 유량 조절 밸브(16)의 개폐 정도를 제어하는 역할을 한다.
제 1 압력 센서(25)는, 2차 온수 유량 조절 밸브(14)와 혼합부(17) 사이에 위치하며, 혼합부(17)로 공급되는 온수의 압력을 측정하는 역할을 한다. 아울러, 제 2 압력 센서(26)는, 2차 냉수 유량 조절 밸브(16)와 혼합부(17) 사이에 위치하며, 혼합부(17)로 공급되는 냉수의 압력을 측정하는 역할을 한다.
제어부(18)는, 제 1 압력 센서(25)의 측정값을 입력받아, 1차 온수 유량 조절 밸브(13) 또는 2차 온수 유량 조절 밸브(14)의 개폐 정도를 제어한다. 아울러, 제어부(18)는, 제 2 압력 센서(26)의 측정값을 입력받아, 1차 냉수 유량 조절 밸브(15) 또는 2차 냉수 유량 조절 밸브(16)의 개폐 정도를 제어하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로 제어부(18)는, 1차 온수 유량 조절 밸브(13) 및 2차 온수 유량 조절 밸브(14) 중 하나의 개폐 정도가 고정된 상태에서, 1차 온수 유량 조절 밸브(13) 및 2차 온수 유량 조절 밸브(14) 중 다른 하나의 개폐 정도를 조절 후, 제 1 압력 센서(25)에 의한 측정값을 피드백 받아 1차 온수 유량 조절 밸브(13) 및 2차 온수 유량 조절 밸브(14) 중 다른 하나의 개폐 정도를 목표값으로 조절한다. 즉, 제어부(18)는, 1차 온수 유량 조절 밸브(13) 및 2차 온수 유량 조절 밸브(14) 중 하나의 개폐 정도가 고정된 상태에서, 1차 온수 유량 조절 밸브(13) 및 2차 온수 유량 조절 밸브(14) 중 다른 하나의 개폐 정도를 조절한 후의 제 1 압력 센서(25)의 값을 읽어, 1차 온수 유량 조절 밸브(13) 및 2차 온수 유량 조절 밸브(14) 중 다른 하나의 개폐 정도를 산출하게 된다.
이를 위해 본 발명의 자동 온수 조절 장치(100)는, 메모리를 구비하여, 룩업 테이블의 형태로 1차 온수 유량 조절 밸브(13)의 개폐 정도값, 2차 온수 유량 조절 밸브(14)의 개폐 정도값 및 제 1 압력 센서(25)값을 저장하고 있는 것이 바람직하다.
마찬가지로 제어부(18)는, 1차 냉수 유량 조절 밸브(15) 및 2차 냉수 유량 조절 밸브(16) 중 하나의 개폐 정도가 고정된 상태에서, 1차 냉수 유량 조절 밸브(15) 및 2차 냉수 유량 조절 밸브(16) 중 다른 하나의 개폐 정도를 조절 후, 제 2 압력 센서(26)에 의한 측정값을 피드백 받아 1차 냉수 유량 조절 밸브(15) 및 2차 냉수 유량 조절 밸브(16) 중 다른 하나의 개폐 정도를 목표값으로 조절한다. 즉, 제어부(18)는, 1차 냉수 유량 조절 밸브(15) 및 2차 냉수 유량 조절 밸브(16) 중 하나의 개폐 정도가 고정된 상태에서, 1차 냉수 유량 조절 밸브(15) 및 2차 냉수 유량 조절 밸브(16) 중 다른 하나의 개폐 정도를 조절한 후의 제 2 압력 센서(26)의 값을 읽어, 1차 냉수 유량 조절 밸브(15) 및 2차 냉수 유량 조절 밸브(16) 중 다른 하나의 개폐 정도를 산출하게 된다.
이를 위해 본 발명의 자동 온수 조절 장치(100)는, 메모리를 구비하여, 룩업 테이블의 형태로 1차 냉수 유량 조절 밸브(15)의 개폐 정도값, 2차 냉수 유량 조절 밸브(16)의 개폐 정도값 및 제 2 압력 센서(26)값을 저장하고 있는 것이 바람직하다.
아울러, 제어부(18)는, 제 3 온도 센서(23)의 온도값과 목표 온도값을 비교하여, 1차 온수 유량 조절 밸브(13) 또는 1차 냉수 유량 조절 밸브(15)의 개폐 정도를 제어하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 제어부(18)는, 제 3 온도 센서(23)의 온도값과 목표 온도값을 비교하여 1차 온수 유량 조절 밸브(13) 또는 1차 냉수 유량 조절 밸브(15)의 개폐 정도를 제어한 후, 제 3 온도 센서(23)의 온도값과 목표 온도값을 비교하여 2차 온수 유량 조절 밸브(14) 또는 2차 냉수 유량 조절 밸브(16)의 개폐 정도를 제어하는 것을 특징으로 한다.
도 2는 본 발명의 제어부(18)에 의한 자동 온수 조절 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 자동 온수 조절 방법은, 제 1 온도 센서(21)에서 측정된 온수 온도값, 제 2 온도 센서(22)에서 측정된 냉수 온도값; 및 1차 온수 유량 조절 밸브(13)의 개폐 정도값, 2차 온수 유량 조절 밸브(14)의 개폐 정도값, 1차 냉수 유량 조절 밸브(15)의 개폐 정도값 및 2차 냉수 유량 조절 밸브(16)의 개폐 정도값의 개폐 정도값을 이용하여 추정 온도값을 산출하는 단계(S10); 미리 설정된 목표 온도값과 추정 온도값을 비교하는 단계(S20); S20 단계의 비교 결과, 목표 온도값이 추정 온도값 보다 높은 경우, 1차 온수 유량 조절 밸브(13)를 미리 지정된 제 1 값만큼 더 여는 단계(S30); 및 S20 단계의 비교 결과, 목표 온도값이 추정 온도값 보다 낮은 경우, 1차 냉수 유량 조절 밸브(15)를 미리 지정된 제 2 값만큼 더 여는 단계(S40);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 자동 온수 조절 방법은, S30 단계 또는 S40 단계 이후에,목표 온도값과 추정 온도값을 비교하는 단계(S50); S50 단계의 비교 결과, 목표 온도값이 추정 온도값 보다 높은 경우, 2차 온수 유량 조절 밸브(14)를 미리 지정된 제 3 값만큼 더 여는 단계(S60); 및 S50 단계의 비교 결과, 목표 온도값이 추정 온도값 보다 낮은 경우, 2차 냉수 유량 조절 밸브(16)를 미리 지정된 제 4 값만큼 더 여는 단계(S70);를 더 포함하는 것이 바람직하다.
S30, S40, S60 및 S70 단계의 각 유량 조절 밸브를 더 여는, 즉 더 개방하는 정도인 제 1 값 내지 제 4 값은 상이하게 설정될 수도 있고, 동일하게 설정될 수도 있다.
또한, 본 발명의 자동 온수 조절 방법은, S60 단계 또는 S70 단계 이후에, 목표 온도값과 제 3 온도 센서(23)의 온도값을 비교하는 단계(S80); S80 단계의 비교 결과, 목표 온도값이 제 3 온도 센서(23)의 온도값보다 높은 경우, 1차 온수 유량 조절 밸브(13)를 미리 지정된 제 5 값만큼 더 여는 단계(S90); 및 S80 단계의 비교 결과, 목표 온도값이 제 3 온도 센서(23)의 온도값보다 낮은 경우, 1차 냉수 유량 조절 밸브(15)를 미리 지정된 제 6 값만큼 더 여는 단계(S100);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 본 발명의 자동 온수 조절 방법은, S90 단계 또는 S100 단계 이후에, 목표 온도값과 제 3 온도 센서(23)의 온도값을 비교하는 단계(S110); S110 단계의 비교 결과, 목표 온도값이 제 3 온도 센서(23)의 온도값보다 높은 경우, 2차 온수 유량 조절 밸브(14)를 미리 지정된 제 7 값만큼 더 여는 단계(S120); 및 S110 단계의 비교 결과, 목표 온도값이 제 3 온도 센서(23)의 온도값보다 낮은 경우, 2차 냉수 유량 조절 밸브(16)를 미리 지정된 제 8 값만큼 더 여는 단계(S130);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
S90, S100, S110 및 S120 단계의 각 유량 조절 밸브를 더 여는, 즉 더 개방하는 정도인 제 5 값 내지 제 8 값은 상이하게 설정될 수도 있고, 동일하게 설정될 수도 있다.
아울러, 동일한 유량 조절 밸브에 대해서도, S30 단계와 S90 단계의 제 1 값과 제 5 값, S40 단계와 S100 단계의 제 2 값과 제 6 값, S60 단계와 S110 단계의 제 3 값과 제 7 값, S70 단계와 S130 단계의 제 4 값과 제 8 값은 상이하게 설정될 수도 있고, 동일하게 설정될 수도 있다.
또한, 본 발명의 자동 온수 조절 방법은, S130 단계의 완료 후, 목표 온도값과 제 4 온도 센서(24)에 의한 외기 온도값을 비교하는 단계(S140); 및 S140 단계의 비교 결과, 목표 온도값과 제 4 온도 센서(24)에 의한 외기 온도값이 일정값 이상의 차이를 나타내면, S110 단계로 리턴하게 된다.
아울러, 본 발명의 자동 온수 조절 방법은, 제 1 압력 센서(25)에 의한 측정값을 피드백 받아 1차 온수 유량 조절 밸브(13) 또는 2차 온수 유량 조절 밸브(14)의 개폐 정도를 산출하는 단계; 및 제 2 압력 센서(26)에 의한 측정값을 피드백 받아 1차 냉수 유량 조절 밸브(15) 또는 2차 냉수 유량 조절 밸브(16)의 개폐 정도를 산출하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
구체적으로, 제 1 압력 센서(25)에 의한 측정값을 피드백 받아 1차 온수 유량 조절 밸브(13) 또는 2차 온수 유량 조절 밸브(14)의 개폐 정도를 산출하는 단계는, 1차 온수 유량 조절 밸브(13) 및 2차 온수 유량 조절 밸브(14) 중 하나의 개폐 정도는 고정된 상태에서, 1차 온수 유량 조절 밸브(13) 및 2차 온수 유량 조절 밸브(14) 중 다른 하나의 개폐 정도를 조절하는 단계; 및 제 1 압력 센서(25)에 의한 측정값을 피드백 받아 1차 온수 유량 조절 밸브(13) 및 2차 온수 유량 조절 밸브(14) 중 다른 하나의 개폐 정도를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 제 2 압력 센서(26)에 의한 측정값을 피드백 받아 1차 냉수 유량 조절 밸브(15) 또는 2차 냉수 유량 조절 밸브(16)의 개폐 정도를 산출하는 단계는, 1차 냉수 유량 조절 밸브(15) 및 2차 냉수 유량 조절 밸브(16) 중 하나의 개폐 정도는 고정된 상태에서, 1차 냉수 유량 조절 밸브(15) 및 2차 냉수 유량 조절 밸브(16) 중 다른 하나의 개폐 정도를 조절하는 단계; 및 제 2 압력 센서(26)에 의한 측정값을 피드백 받아 1차 냉수 유량 조절 밸브(15) 및 2차 냉수 유량 조절 밸브(16) 중 다른 하나의 개폐 정도를 산출하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 자동 온수 조절 장치(100) 및 그 조절 방법에 따르면, 다수의 센서 및 2중의 온수 및 냉수 유량 조절 밸브에 의해 사용자가 희망하는 온도에 최대한 근접한 온수를 공급할 수 있음을 알 수 있다.
100 : 자동 온수 조절 장치
11 : 온수 공급관 12 : 냉수 공급관
13 : 1차 온수 유량 조절 밸브 14 : 2차 온수 유량 조절 밸브
15 : 1차 냉수 유량 조절 밸브 16 : 2차 냉수 유량 조절 밸브
17 : 혼합부 18 : 제어부
21 : 제 1 온도 센서 22 : 제 2 온도 센서
23 : 제 3 온도 센서 24 : 제 4 온도 센서
25 : 제 1 압력 센서 26 : 제 2 압력 센서

Claims (17)

  1. 자동 온수 조절 장치에 있어서,
    온수 공급관에 설치되어 상기 온수 공급관의 유량을 조절하는 1차 온수 유량 조절 밸브;
    상기 온수 공급관에 설치되어 상기 온수 공급관의 유량을 조절하는 2차 온수 유량 조절 밸브;
    냉수 공급관에 설치되어 상기 냉수 공급관의 유량을 조절하는 1차 냉수 유량 조절 밸브;
    상기 냉수 공급관에 설치되어 상기 냉수 공급관의 유량을 조절하는 2차 냉수 유량 조절 밸브;
    상기 온수 공급관의 말단과 상기 냉수 공급관의 말단 사이에 위치하며, 상기 온수 공급관 및 상기 냉수 공급관에서 공급된 온수 및 냉수를 혼합하는 혼합부;
    상기 1차 온수 유량 조절 밸브, 상기 2차 온수 유량 조절 밸브, 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브의 동작을 제어하는 제어부;
    상기 1차 온수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 온수 유량 조절 밸브 사이의 상기 온수 공급관 내부에 설치되어 온도를 측정하는 제 1 온도 센서;
    상기 1차 냉수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브 사이의 상기 냉수 공급관 내부에 설치되어 온도를 측정하는 제 2 온도 센서; 및
    상기 혼합부 내부에 설치되어 온도를 측정하는 제 3 온도 센서;를 포함하되,
    온수는, 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 온수 유량 조절 밸브를 경유한 후 상기 혼합부로 유입되고,
    냉수는, 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브를 경유한 후 상기 혼합부로 유입되고,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 온도 센서에서 측정된 온수 온도값;
    상기 제 2 온도 센서에서 측정된 냉수 온도값; 및
    상기 1차 온수 유량 조절 밸브의 개폐 정도값, 상기 2차 온수 유량 조절 밸브의 개폐 정도값, 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도값 및 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도값;을 이용하여 추정 온도값을 산출하는 것을 특징으로 하는 자동 온수 조절 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    미리 설정된 목표 온도값과 상기 추정 온도값을 비교하여, 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 또는 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도를 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 온수 조절 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 목표 온도값과 상기 추정 온도값을 비교하여 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 또는 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도를 제어한 후, 상기 목표 온도값과 상기 추정 온도값을 비교하여 상기 2차 온수 유량 조절 밸브 또는 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도를 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 온수 조절 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 자동 온수 조절 장치는,
    상기 2차 온수 유량 조절 밸브와 상기 혼합부 사이에 위치하며, 상기 혼합부로 공급되는 온수의 압력을 측정하는 제 1 압력 센서; 및
    상기 2차 냉수 유량 조절 밸브와 상기 혼합부 사이에 위치하며, 상기 혼합부로 공급되는 냉수의 압력을 측정하는 제 2 압력 센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 온수 조절 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 압력 센서의 측정값을 입력받아, 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 또는 상기 2차 온수 유량 조절 밸브의 개폐 정도를 제어하고,
    상기 제 2 압력 센서의 측정값을 입력받아, 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브 또는 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도를 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 온수 조절 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 1차 온수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 온수 유량 조절 밸브 중 하나의 개폐 정도가 고정된 상태에서, 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 온수 유량 조절 밸브 중 다른 하나의 개폐 정도를 조절 후, 상기 제 1 압력 센서에 의한 측정값을 피드백 받아 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 온수 유량 조절 밸브 중 다른 하나의 개폐 정도를 목표값으로 조절하는 것을 특징으로 하는 자동 온수 조절 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 자동 온수 조절 장치는,
    상기 제 3 온도 센서의 온도값과 상기 목표 온도값을 비교하여, 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 또는 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도를 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 온수 조절 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 3 온도 센서의 온도값과 상기 목표 온도값을 비교하여 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 또는 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도를 제어한 후, 상기 제 3 온도 센서의 온도값과 상기 목표 온도값을 비교하여 상기 2차 온수 유량 조절 밸브 또는 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도를 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 온수 조절 장치.
  11. 온수 공급관에 설치되어 상기 온수 공급관의 유량을 조절하는 1차 온수 유량 조절 밸브; 상기 온수 공급관에 설치되어 상기 온수 공급관의 유량을 조절하는 2차 온수 유량 조절 밸브; 냉수 공급관에 설치되어 상기 냉수 공급관의 유량을 조절하는 1차 냉수 유량 조절 밸브; 상기 냉수 공급관에 설치되어 상기 냉수 공급관의 유량을 조절하는 2차 냉수 유량 조절 밸브; 상기 온수 공급관의 말단과 상기 냉수 공급관의 말단 사이에 위치하며, 상기 온수 공급관 및 상기 냉수 공급관에서 공급된 온수 및 냉수를 혼합하는 혼합부; 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 온수 유량 조절 밸브 사이의 상기 온수 공급관 내부에 설치되어 온도를 측정하는 제 1 온도 센서; 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브 사이의 상기 냉수 공급관 내부에 설치되어 온도를 측정하는 제 2 온도 센서; 상기 혼합부 내부에 설치되어 온도를 측정하는 제 3 온도 센서; 상기 2차 온수 유량 조절 밸브와 상기 혼합부 사이에 위치하며, 상기 혼합부로 공급되는 온수의 압력을 측정하는 제 1 압력 센서; 및 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브와 상기 혼합부 사이에 위치하며, 상기 혼합부로 공급되는 냉수의 압력을 측정하는 제 2 압력 센서;를 포함하는 자동 온수 조절 장치의 동작을 제어하는 자동 온수 조절 방법에 있어서,
    (a) 상기 제 1 온도 센서에서 측정된 온수 온도값, 상기 제 2 온도 센서에서 측정된 냉수 온도값, 상기 1차 온수 유량 조절 밸브의 개폐 정도값, 상기 2차 온수 유량 조절 밸브의 개폐 정도값, 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도값 및 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브의 개폐 정도값을 이용하여 추정 온도값을 산출하는 단계; 및
    (b) 미리 설정된 목표 온도값과 상기 추정 온도값을 비교하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 온수 조절 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 자동 온수 조절 방법은,
    (c) 상기 (b) 단계의 비교 결과, 상기 목표 온도값이 상기 추정 온도값 보다 높은 경우, 상기 1차 온수 유량 조절 밸브를 미리 지정된 제 1 값만큼 더 여는 단계; 및
    (d) 상기 (b) 단계의 비교 결과, 상기 목표 온도값이 상기 추정 온도값 보다 낮은 경우, 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브를 미리 지정된 제 2 값만큼 더 여는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 온수 조절 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 자동 온수 조절 방법은, 상기 (c) 단계 또는 상기 (d) 단계 이후에,
    (e) 상기 목표 온도값과 상기 추정 온도값을 비교하는 단계;
    (f) 상기 (e) 단계의 비교 결과, 상기 목표 온도값이 상기 추정 온도값 보다 높은 경우, 상기 2차 온수 유량 조절 밸브를 미리 지정된 제 3 값만큼 더 여는 단계; 및
    (g) 상기 (e) 단계의 비교 결과, 상기 목표 온도값이 상기 추정 온도값 보다 낮은 경우, 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브를 미리 지정된 제 4 값만큼 더 여는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 온수 조절 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 자동 온수 조절 방법은, 상기 (f) 단계 또는 상기 (g) 단계 이후에,
    (h) 상기 목표 온도값과 상기 제 3 온도 센서의 온도값을 비교하는 단계;
    (i) 상기 (h) 단계의 비교 결과, 상기 목표 온도값이 상기 제 3 온도 센서의 온도값보다 높은 경우, 상기 1차 온수 유량 조절 밸브를 미리 지정된 제 5 값만큼 더 여는 단계; 및
    (j) 상기 (h) 단계의 비교 결과, 상기 목표 온도값이 상기 제 3 온도 센서의 온도값보다 낮은 경우, 상기 1차 냉수 유량 조절 밸브를 미리 지정된 제 6 값만큼 더 여는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 온수 조절 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 자동 온수 조절 방법은, 상기 (i) 단계 또는 상기 (j) 단계 이후에,
    (k) 상기 목표 온도값과 상기 제 3 온도 센서의 온도값을 비교하는 단계;
    (l) 상기 (k) 단계의 비교 결과, 상기 목표 온도값이 상기 제 3 온도 센서의 온도값보다 높은 경우, 상기 2차 온수 유량 조절 밸브를 미리 지정된 제 7 값만큼 더 여는 단계; 및
    (m) 상기 (k) 단계의 비교 결과, 상기 목표 온도값이 상기 제 3 온도 센서의 온도값보다 낮은 경우, 상기 2차 냉수 유량 조절 밸브를 미리 지정된 제 8 값만큼 더 여는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 온수 조절 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 자동 온수 조절 방법은,
    (n) 상기 제 1 압력 센서에 의한 측정값을 피드백 받아 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 또는 상기 2차 온수 유량 조절 밸브의 개폐 정도를 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 온수 조절 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 (n) 단계는,
    (n-1) 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 온수 유량 조절 밸브 중 하나의 개폐 정도는 고정된 상태에서, 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 온수 유량 조절 밸브 중 다른 하나의 개폐 정도를 조절하는 단계; 및
    (n-2) 상기 제 1 압력 센서에 의한 측정값을 피드백 받아 상기 1차 온수 유량 조절 밸브 및 상기 2차 온수 유량 조절 밸브 중 다른 하나의 개폐 정도를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 온수 조절 방법.
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