홈네트워크 시스템을 사용하는 욕탕물의 가열 및 정화장치.{A bathtub water heating ＆ purifying apparatus using home network system}
본 발명은 욕탕물의 가열 및 정화장치에 관한 것으로 더욱 자세하게는 보일러나 수도로부터 물을 공급받아 본체를 통하여 욕조에 제공하고, 욕조에 몸을 담그고 입욕할 경우에 시간이 지남에 따라 욕조내의 물이 식어 단시간에 입욕을 마쳐야하는 불편함을 개선하기 위하여 욕탕물을 원하는 온도로 유지하는 가열기능과 욕탕물이 가지는 인체에 이물질을 제거하는 기능의 욕탕물의 가열 및 정화장치에 관한 것이다. 나아가 홈네트워크 시스템을 사용하는 발명으로 이와 유사한 발명은 종래에는 없는 개척발명으로 종래의 입욕방법을 살펴보면, 종래에는 피곤한 상태에서 욕조에 물을 받고 목욕하는 것은 물을 받는데 따른 시간의 낭비와 온도를 맞추는 것 자체가 번거로와 입욕을 기피하였으며, 입욕시 욕조물의 온도가 안맞을 경우에는 받은 욕탕물의 일부를 빼고 재차 온,냉수를 추가로 받아 원하는 온도로 맞추고 입욕하고, 입욕중 욕탕물이 식어서충분한 시간의 입욕을 위하여는 온수를 적당히 틀어놓고 욕조밖으로 물을 흘려가며 입욕을 하였으며, 입욕후의 욕탕물은 입욕시에 인체에서 떨어져나온 이물질 때문에 한번 입욕한 물은 버렸다. 이로 인하여 많은 물의 낭비는 물론 열손실도 있고 입욕이 불편하였다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로 본 발명은 욕조에 물의 공급은 물론 욕조의 욕탕물을 흡입하여 정화시키고 가열하여 원하는 온도의 욕탕물을 제공하는 것으로 전과정을 홈네트워크 시스템을 이용하여 전화나 인터넷으로 본 고안의 장치의 작동과 예약을 하여 예약한 시간에 예약한 온도의 욕탕물을 제공하는 홈네트워크 시스템을 사용하는 욕탕물의 가열 및 정화장치를 제공하는 것이다. 이를 위하여 본 발명은 제어수단인 마이크로프로세서를 가지는 컨트롤 판넬(12), 물의 공급통로인 온냉수 공급관(17,18), 욕조물을 장치내로 공급하는 기능의 흡입펌프(13), 욕탕물이 가지는 이물질을 제거하는 기능의 카본필터(14), 욕조물을 가열하는 기능의 가열장치(16), 외부로부터 물의 공급통로인 급수관(17)을 개폐하는 기능의 솔레노이드 밸브(23), 전화선등을 이용하여 마이크로 프로세서에 입력하는 기능의 통신회로(27)등을 구성하여 달성하였다.
도 1은 본 발명에 의한 홈네트워크 시스템을 사용하는 욕탕물의 가열 및 정화장치의 구성 개략도. 도 2는 본 발명에 의한 급수부의 단면도. 도 3은 본 발명에 의한 홈네트워크 시스템을 사용하는 욕탕물의 가열 및 정화장치의 정면도. 도 4는 본 발명에 의한 필터부의 일실시예의 단면도. 도 5는 본 발명에 의한 욕탕물의 가열 및 정화장치의 예약, 통신에 의한 작동을 설명하기 위한 플로우 차트. * 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 11 : 본체 12 : 컨트롤 판넬 13 : 흡입펌프 14 : 카본필터 15 : 배출펌프 16 : 가열장치 17 : 급수관 18 : 온수관 19 : 냉수관 20 : 온도휴즈 21 : 온도센서 22 : 솔레노이드 밸브 23 : 조절밸브 24 : 급수온도센서 25 : 수위(水位)센서 26 : 수류(水流)센서 27 : 통신회로 28 : 욕조 29 : 자외선 살균등 30 : 살균통 31 : 세라믹 필터 32 : 연수화 탱크 33 : 미네랄 필터 34 : 나노실버 필터 35 : 아로마향 필터 41 : 이송관 42 : 체크밸브 43 : 이온교환수지 44 : 욕조물 온도센서 45 :수량(水量)측정기
본 발명인 욕탕물의 가열장치는 욕실내 욕조에 근접하여 설치되며 전원이 인가되고 장치내에서는 2개의 관이 나와서 욕탕내 수면하에 설치되고 외부로부터 물의 공급관인 급수관을 가진다. 이하, 본 발명인 홈네트워크 시스템을 사용하는 욕탕물의 가열 및 정화장치의 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 도1은 본 발명에 의한 장치의 구성 개략도로, 본체(11)는 조작 스위치와 마이크로 프로세서와 표시부를 가지는 컨트롤 판넬(12), 컨트롤판넬에 설치된 마이크로프로세서의 입출력 포트에 연결된 통신회로(27), 욕조(28)의 물을 흡입하여 장치내로 공급하는 기능의 흡입펌프(13), 욕탕물이 가지는 이물질을 제거하는 기능의 카본필터(14), 욕탕물이 가지는 인체에 유해한 잡균등을 살균하는 기능의 자외선살균등(UV殺菌燈)(29), 욕탕물을 가열하는 기능의 가열장치(16), 욕조물의 량을 측정하는 기능의 욕조내 설치한 수위(水位)센서(25)등을 가진다. 또한, 본 발명의 장치내에 공급, 배출되는 욕조물의 통로인 흡배출관의 욕조측의 종단부의 처리는 그 관의 종단부를 흡배출기(미도시)에 끼우고 흡배출기의 뒷면에는 고무흡착패드가 설치되어 있어 욕조벽면에 패드를 흡착시켜 흡배출기를 설치하므로 욕조물의 홉배출에 따른 욕조내에서의 흡배출관의 요동을 방지한다. 도 2는 본 발명에 의한 급수부의 단면도로, 본 고발명의 장치가 작동을 시작하는 초기에는 1차로 욕조의 벽면에 설치한 수위센서(25)의 동작으로 그 출력값이 컨트롤판넬(12)에 전달되고 컨트롤판넬은 그 값에 따라 물이 없는 경우에는 급수, 있는 경우에는 욕탕물을 흡입하여 장치내를 순환시키며 정화 및 가열하여 설정한 온도의 욕탕물로 만들어 욕조(22)에 배출한다. 급수는 컨트롤판넬(12)의 제어로 솔레노이드밸브(22)가 개방하여 욕조내로 물을 공급하며, 외부 보일러등으로 냉온수관을 통하여 공급받을 경우에는 각각의 냉온수관에 솔레노이드밸브(23)와 조절밸브(24)를 설치하여 냉온수관의 개폐와 냉온수량를 조절하여 사용자가 원하는 온도와 근접한 온도의 물을 욕조에 공급한다, 예약한 설정온도와 근접한 온도의 물을 욕조에 공급함으로 본 발명의 장치의 에너지소비를 줄일 수 있고, 또한 외부의 대용량의 보일러등에서 공급된 물을 사용하므로 인하여 설정한 온도의 욕탕물을 신속하게 공급할 수 있다. 그 방법은 본체에 공급되는 2개의 냉온수관을 장치내에서 1개의 급수관(17)으로 합치고, 냉온수가 합쳐져 공급되는 급수관(17)내에 급수온도센서(24)을 설치하여, 첫째, 사용자가 설정한 온도보다 급수온도센서(24)에서 감지한 물의 온도가 낮을 경우; 온수관(18)의 조절밸브(23)를 더 개방하거나, 냉수관(19)의 조절밸브(23)를 줄인다. 둘째, 사용자가 설정한 온도보다 급수온도센서(24)에서 감지한 물의 온도가 높을 경우: 온수관(18)의 조절밸브(23)를 줄이거나, 냉수관(19)의 조절밸브(23)를 더 개방한다. 여기서, 욕조에 따라 담겨지는 물의 량은 각각 다르며 각 욕조용량에 맞는적정량의 물의 공급이 완료뒤에는 급수관의 솔레노이드밸브(22)가 폐쇄되어 공급을 중지시켜야 하는 바, 첫째 : 상술한 본체에서 나와 욕조벽에 설치한 흡배출관을 가지는 흡배출기에 수위센서(25)를 설치하고, 급수가 진행되어 센서의 출력값이 변화시 그 값을 신호로 솔레노이드밸브(22)를 폐쇄시켜 공급을 중지시키는 방법, 둘째 : 외부로부터 물의 공급통로인 급수관(17)에 수량측정기(45)를 설치하고, 장치가 가지는 스위치등을 조작하여 입력한 욕조용량과 비교하여 그 비교값에 따라 솔레노이드 밸브(22)를 폐쇄시켜 공급을 중지시키는 방법이 있다. 욕조의 물인 욕탕물은 장치내에 설치한 흡입펌프(13)의 흡입력에 의하여 장치내로 흡입되고 펌프를 통과한 물은 펌프의 토출압(吐出壓)에 의하여 펌프 이후에 설치한 카본필터(14), 욕탕물을 가열하는 기능의 가열장치(16)등을 순환하고 재차 욕조(22)에 배출된다. 이러한 순환이 계속되어 욕조(28)에 입욕중인 사용자는 설정한 온도의 욕조물에 충분한 시간동안 입욕할 수 있다. 욕탕물을 가열하는 기능의 가열장치(16)는 전기히터는 물론 가스보일러등으로 사용할 수 있으며, 가열장치에는 가열장치의 과열시 전원을 냉각시까지 차단하는 기능의 바이메탈(미도시), 허용하는 안전범위를 초과하여 과열시 전원을 완전 차단하는 기능의 온도휴즈(미도시), 가열장치의 온도를 감지하여 제어수단인 마이크로프로세서를 가지는 컨트롤판넬(12)에 전달하는 기능의 온도센서(미도시)가 설치되어 있다. 도 3은 본 발명에 의한 욕탕물의 가열 및 정화장치의 정면도로, 도에서 보듯이 장치에는 외부로부터 전원의 공급선인 전기인입선, 물의 공급통로인 냉온수관(18,19), 외부로부터 공급받은 물을 욕조(28)에 공급하는 급수관(17), 욕조의 물을 장치내로 흡입하는 통로인 흡입관, 장치내로부터 욕조로 물을 배출하는 통로인 배출관을 가지며, 장치의 외벽면(外壁面)에는 컨트롤판넬(12)이 설치되고, 컨트롤판넬이 가지는 택스위치를 조작하여 장치를 작동한다. 도 4는 본 발명에 의한 필터부의 일실시예의 단면도로, 욕조(28)로부터 흡입되어 장치내를 순환하는 통로인 이송관(41)과 연통하여 수개의 서로 다른 기능의 필터를 설치하고 사용자의 선택에 의하여 원하는 필터만을 작동시킬 수 있다. 이송관(41)과 연결되어 설치한 필터(31,32,33,34,35)는 이송관으로 부터 물이 입수되는 부분에 솔레노이드 밸브(22)를 설치하고 필터를 통과하고 출수되는 부분에는 체크밸브(42)를 설치한다. 각 필터가 가지는 솔레노이드 밸브(22)는 사용자의 선택에 의하여 작동하며, 선택 방법은 사용자가 선택한 필터에 대응하는 컨트롤판넬이 가지는 택스위치(Tact switch)를 조작 또는 통신회로(27)에 의한 예약방법이 있다. 작동은 선택한 필터의 솔레노이드밸브(22)가 개방되어 순환하는 욕탕물중의 일부만이 필터를 통과한다. 필터 출수부분에서 발생가능한 역류는 체크밸브(42)가 방지한다. 여기서 순환하는 욕탕물중의 일부만이 필터를 통과하더라도 욕탕물은 계속적으로 반복하며 장치내로 흡입, 배출을 반복하는 바, 필터의 효과는 시간이 경과하며 점차 커진다. 여기서 필터는 여러 가지 기능의 세라믹필터(31), 탄소카본필터(14), 이온교환수지를 가지는 연수화 탱크(32), 특정성분의 암석을 넣은 미네랄필터(33), 나노입자의 은가루가 담긴 나노실버 필터(34), 아로마향이 담긴 아로마향 필터(35)등 그 종류와 구성을 다르게할 수 있으며, 그 설치는 펌프의 토출압에 의하여 통과가 가능한 범위내에서 수개를 설치할 수 있다. 도 5는 본 발명에 의한 욕탕물의 가열 및 정화장치의 예약, 통신에 의한 작동을 설명하기 위한 플로우 차트로, 통신회로나 조작에 의한 입욕시간의 예약은 장치가 가지는 타이머의 시간에 따라 작동하는 바, 장치가 작동을 시작하면 욕조(28)내에 설치한 수위감지부인 수위센서(15)의 출력에 의하여 출력값이 욕탕내 물의 량이 부족시에는 외부의 수도관과 연결된 급수관(17)의 솔레노이드 밸브(22)가 개방되어 수도물이 장치를 거쳐 욕조내로 공급된다. 욕조내에 적정량의 물의 공급은 수위센서(25)나 수량측정기(45)를 이용하여 측정하고 공급이 완료되면 급수관의 솔레노이드 밸브(22)는 패쇄되고 급수과정은 완료된다. 수도관은 보일러와 연결된 냉온수관으로 할 수 있다. 충분히 급수가 이루어졌을 시간이 경과 하였음에도 수위감지부인 수위센서(15)의 출력값의 변화가 없을 경우에는 단수나 장치외의 기기의 오작동 또는 욕조의 배출구 마개가 열려있는 상태로 마이크로 프로세서는 장치의 작동을 중지한다. 또한, 그 중지사유를 부호화하여 컨트롤 판넬(12)의 LED창에 표시한다. 정상적으로 급수가 완료되면 예약시 설정한 온도와 욕조에 설치한 욕조물 온도센서(44)의 출력값을 비교하여 예약시간 전에 장치를 작동한다. 그 이유는 예약한 입욕시간에 작동하여서는 순간적으로 예약시 설정한 온도의 욕탕물을 제공할 수 없으며, 예약을 시작한 시간부터 가열수단인 가열장치(16)를 작동하여 설정온도를 유지하며 입욕시간까지 지속하는 것은 전력의 낭비가 크므로, 마이크로 프로세서는 타이머의 실시간과 예약시간인 입욕시간이 도래하기 이전에 일정시간 간격으로 이를 비교하여 작동여부를 결정한다. 예약한 입욕시간 이전 시간인 1시간, 30분, 15분등 일정한 시간단위로 흡입펌프를 작동시켜 욕조물을 장치내로 흡입하고 이송관에 설치한 욕조물온도센서(44)의 출력값과 예약시 입력한 설정온도값을 마이크로 프로세서가 가지는 비교신호처리부에서 비교하고 그 비교에 의하여 출력한 출력값은 마이크로프로세서가 가지는 사전에 입력한 욕조용량을 포함하여 계산하고 그에 따라 작동 개시여부를 결정한다. 예1) 1. 장치의 가열량 : 2000 Kcal/30분 (200L의 물을 30분에 10℃ 상승하는 열량) 2. 입력한 욕조의 크기 : 200L 3. 예약온도 : 40℃ 4. 욕탕물 온도 : 30℃ 5. 예약시간 : 08:00분 * 1시간전인 07:00시에는 마이크로프로세서는 불작동 명령. 30분인 07:30분에는 마이크로프로세서는 작동명령으로 작동하여 예약시간인 08:00시에 40℃의 욕탕물을 제공하고 전력의 낭비는 없다. 예2) 1. 장치의 가열량 : 2000 Kcal/30분 (200L의 물을 30분에 10℃ 상승하는 열량) 2. 입력한 욕조의 크기 : 200L 3. 예약온도 : 40℃ 4. 욕탕물 온도 : 35℃ 5. 예약시간 : 08:00분 * 1시간전인 07:00시에는 마이크로프로세서는 불작동 명령. 30분인 07:30분에는 마이크로프로세서는 불작동 명령. 15분인 07:45분에는 마이크로프로세서는 작동 명령으로 작동하여 예약시간인 08:00시에 40℃의 욕탕물을 제공하고 전력의 낭비는 없다. 예약에 따라 상기와 같이 예약시간전에 욕조물온도센서(44)의 출력값을 가지고 비교하여 작동여부를 결정하는 시간은 1시간,30분,15분 단위는 다양하게 할 수 있다. 여기서 욕조에 담긴 욕조물의 온도는 상기한 욕탕물 흡배출기에 욕조물온도센서(44)를 끼우고 욕조 수면하에 설치하여 센서의 감지에 의하여 욕탕물의 온도를 얻는 방법과, 욕조물온도센서(44)를 장치내에 욕조물 흡입관에 설치하고 상술한 바와 같이 비교하는 시간에 흡입펌프(13)을 작동하여 흡입관에 흡입된 욕조물의 온도를 감지하는 방법이 있다. 작동후에 장치내 욕탕물의 순환통로인 이송관(41)에 설치한 수류센서(26)가 작동하여 수류의 흐름 즉, 욕탕물의 순환상태를 감지하는 것으로 그 출력값이 수류가 없을 경우에는 처음서 부터 다시 재작동을 시작한다. 또한 그 재작동이 수회 반복시에는 마이크로 프로세서는 장치의 작동을 중지시키고 그 내용을 부호화하여 컨트롤 판넬(12)의 LED창에 표시한다. 재작동을 처음서부터 시작하는 것은 욕탕물이 순환하지 않음에도 펌프가 작동하는 것은 물이 없는 경우에는 공회전, 물이 있으나 통로가 막히거나 솔레노이드의 폐쇄인 경우에는 과부하로 인하여 발생하는 흡입펌프(13)의 손상을 방지하는 것이다. 수류센서(26)에서 출력값이 정상일 경우에는 정상적인 흡배출과 순환이 이루어지는 것으로 이후, 계속적으로 온도감지부인 욕조물온도센서(44)가 작동하고 그 감지한 값은 사용자가 입력한 설정온도와 비교하는 비교신호 처리부를 거쳐 마이크로 프로세서에 전달되고, 마이크로 프로세서는 욕탕물의 가열수단인 가열장치(16)를 ON/OFF방식으로 제어한다. 또한, 가정용으로 본 발명의 욕탕물 가열 정화장치를 사용하는데 있어서, 사용자의 업무등으로 입욕이 이루어지는 시간이 늦은 밤이 되거나, 욕조에 물을 받는데 시간상의 손실없이 입욕하는 방법으로는, 홈오토시스템등을 이용하여 본 발명의 장치를 작동시키거나 예약하여 상기와 같은 방법으로 작동하여 예약한 시간에 설정한 온도의 욕탕물을 제공받는 방법이 있다. 그 수단인 통신회로(27)는 컨트롤판넬(12)가 가지는 마이크로 프로세서의 입출력 포트에 접속하여 설치한다. 통신회로(27)에 의한 조작과 예약은 컨트롤판넬(12)상의 스위치를 조작하는 것과 조작경로만 다른것이고 입력되는 내용은 같은 것이다. 예상컨대, 본 발명은 수도관이나 보일러로부터 물을 공급받아 가열하여 원하는 온도의 욕탕물을 만들고, 정화하여 이물질을 제거하는 기능을 가지는 장치에 대한 고안으로 가열하는 기능은 전기히터외에도 가스보일러등 다양한 열공급원을 사용할 수 있고, 정화의 기능은 필터에 의한 이물질의 제거뿐만 아니라 입욕시 사용하는 진흙, 아로마, 쑥등이 담긴 통을 별도로 설치할 수 있으며, 특히, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구한 본 발명의 요지를 벗어남 없이 본 발명에 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형의 실시가 가능한 것임은 물론이고, 그와 같은 변경은 본 발명의 청구범위내에 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 홈네트워크를 이용하여 욕조의 물을 가열하여 목적한 온도로 일정하게 유지하는 기능과 정화하는 장치에 대한 발명으로 다음과 같은 효과가 있다. 첫째, 홈네트워크를 이용하므로 원하는 시간에 즉시 입욕이 가능하여 편리하다. 둘째, 예약한 시간에 원하는 온도의 욕탕물을 공급함으로 급수시간의 낭비가없다. 셋째, 입욕한 물을 가열,정화하여 재사용하므로 물을 절약한다. 넷째, 입욕시 계속적으로 욕조물을 흡입, 가열, 공급하여 설정한 온도를 유지하여 충분한 시간의 입욕이 가능하다. 다섯째, 입욕시작시 온도를 맞추기 위한 물과 에너지의 낭비가 없다. (고열이면 물을 빼고 냉수보충, 저열이면 불을 빼고 온수보충) |
