KR19990067442A

KR19990067442A - 무선 온도 감지 시스템

Info

Publication number: KR19990067442A
Application number: KR1019980703453A
Authority: KR
Inventors: 피터 조시마디스
Original assignee: 피터 조시마디스
Priority date: 1995-11-13
Filing date: 1996-11-06
Publication date: 1999-08-16
Also published as: US5845844A; CA2162802A1

Abstract

본 발명은 사용자에게 화상의 위험을 줄이는데 유용한 무선 온도 감지 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 무선 링크를 경유하여 콘트롤러(18)에 전달하는 수도꼭지(12)의 단부 상의 온도 센서/송신기(16)를 포함한다. 상기 무선 링크는 수도꼭지(12) 상의 설치를 용이하게 하는데 사용된다. 본 발명은 또한 미리 설정된 최대 온도가 초과되었는지를 지시하기 위한 청각 및/또는 시각적 알람이 있는 디지털 디스플레이(18)를 제공하고, 또한 수도꼭지(12)에 물의 흐름을 차단하기 위한 차단 밸브(20)를 제공할 수 있다.

Description

무선 온도 감지 시스템

어떤 그룹의 사람들, 특히 불구자, 장년층 또는 어린이들이, 온수 수도꼭지의 사용을 통해 화상을 입을 위험이 많은 가정 또는 공공 시설에 존재한다. 흔히, 이들 사람들은 수도꼭지 상의 온수 및 냉수 꼭지를 혼동하거나, 수도꼭지로부터 위험한 온수에 노출을 이끄는 수도꼭지를 작동하는데 어려움이 있다. 전형적으로, 42℃를 초과하는 물의 온도는 무방비의 피부에 상처를 입힐 수 있다. 여러 가지 급탕기에서는, 더 낮은 온도로 온도조절계를 설정하는 것은 가능하지만, 많은 급탕 탱크들은 세탁과 같은 작업을 위한 또는 더 높은 물의 온도를 원하는 식기세척기을 가동하기 위한 시스템에 적절한 온수 공급을 보장하기 위하여, 60℃을 초과하도록 설정된 온도조절계를 구비한다.

따라서, 잠재적으로 화상을 입을 온도가 온수 시스템의 특정한 수도꼭지를 통해 초과되지 않도록 보장하기 위하여, 수도꼭지에서 나오는 온수를 효과적으로 제어하는 제품을 요구하고 있다.

과거의 온도 감지 및 차단 시스템은 수도관을 통해 물 또는 유체의 흐름을 제어하기 위해 존재한다. 시스템은 또한 수도꼭지의 물의 흐름을 일정하게 하고, 제어하는 수도꼭지에 관해 존재한다. 이들 시스템은 흔히 물의 온도를 전자적으로 감지하고, 선택된 온도를 제어하기 위해 온수 및 냉수의 흐름을 조절하기 위한 기계를 포함한다. 이들 시스템중 하나의 단점은 흔히 이들 시스템을 설치할 때 전체 수도꼭지의 완전한 교체를 요구하는 매우 복잡하다는 것이다. 이러한 복잡성은 흔히 소비자에게 증가된 비용을 낳는다.

게다가, 이들 과거 시스템은, 화장실 또는 부엌의 전반적 스타일 또는 외관을 보완하지 않는 디자인으로 인해 수도꼭지의 부착물을 보이지 않게 요구함으로써, 또는 선택적으로, 수도꼭지의 완전한 교체를 요구함으로써, 특정한 수도꼭지의 미적 외관을 손상시킬 수 있다. 예를 들면, 기존에 있는 수도꼭지의 교체를 요구하지 않는 시스템에서, 보이는 와이어 또는 밸브 및/또는 복합 제어 패널을 통해 설치하면 미적 외관을 손상시킨다.

수도꼭지의 미적 외관을 손상시킴이 없이, 특히 보이지 않는 와이어 또는 기계의 사용함이 없이, 기존에 있는 수도꼭지 상에 설치될 수 있는 화상 방지 장치를 요구하고 있다. 게다가, 최소한의 배관 공사 경험이 있는 배관공 또는 일반인에 의해 즉시 손쉽게 설치될 수 있는 화상 방지 장치를 요구하고 있다.

특히, 수도꼭지에서 나오는 물의 온도를 감지하고, 무선 통신 링크를 통해 처리하기 위한 콘트롤러에 온도 정보를 전달하는 장치를 요구하고 있다. 콘트롤러로부터 수신된 정보는, 물의 온도가 미리 설정된 밸브의 온도를 초과하는 경우에 온도의 디지털 디스플레이를 제공하거나, 차단 밸브를 제어하는데 사용될 수 있다.

종래의 기술을 검토해 보면, 온도가 초과되는 경우, 물의 온도를 감지하고, 제어하고, 또한 차단하는 것을 제공하는 시스템이 있다. 이들 시스템은 미국 특허 번호(4,256,258호, 5,184,642호, 4,756,030호, 4,886,207호, 및 5,226,629호)에 개시된 장치를 포함한다. 그러나, 이들 특허중 어느 것도 상기 문제점을 설명하고, 해결하는 장치를 개시하지 않고, 특히 수도꼭지의 미적 외관의 상당한 손상 없이 기존에 있는 수도꼭지에 손쉽게 개장될 수 있는 장치를 제공하지는 않는다.

본 발명은 사용자에게 화상의 위험을 줄이는데 유용한 무선 온도 감지 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 무선 링크를 경유하여 콘트롤러에 전달하는 수도꼭지의 단부 상의 온도 센서/송신기를 포함한다. 상기 무선 링크는 수도꼭지 상의 설치를 용이하게 하는데 사용된다. 본 발명은 또한 미리 설정된 최대 온도가 초과되었는지를 지시하기 위한 청각 및/또는 시각적 알람이 있는 디지털 디스플레이를 제공하고, 또한 수도꼭지에 물의 흐름을 차단하기 위한 차단 밸브를 제공할 수 있다.

도 1a는 콘트롤러와 차단 밸브 사이의 유선 링크를 도시하는 본 발명의 일 실시예에 대한 사시도.

도 1b는 콘트롤러와 차단 밸브 사이의 무선 링크를 도시하는 본 발명의 일 실시예에 대한 사시도.

도 1c는 조합된 콘트롤러와 차단 밸브를 도시하는 본 발명의 일 실시예에 대한 사시도.

도 2는 본 발명의 전형적 온도 센서/송신기의 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 온도 센서/송신기의 전형적 작동의 흐름도.

도 4a는 본 발명의 전형적 콘트롤러의 외부 형태의 개략도.

도 4b는 본 발명의 전형적 콘트롤러의 내부 형태의 개략도.

도 5는 본 발명에 따른 콘트롤러의 전형적 작동의 흐름도.

도 6은 본 발명의 전형적 밸브 드라이버의 내부 형태의 개략도.

도 7은 본 발명에 따른 밸브 드라이버의 전형적 작동의 흐름도.

도 8은 본 발명의 전형적 콘트롤러의 외부 형태의 개략도.

도 9는 통신 링크를 도시하는 본 발명의 구성 요소의 개략도.

도 10은 본 발명에 따른 온도 센서/송신기의 작동에 대한 바람직한 제어 구조를 도시하는 흐름도.

도 11은 본 발명에 따른 베이스 유닛의 작동에 대한 바람직한 제어 구조를 도시하는 흐름도.

도 12는 본 발명에 따른 밸브 유닛의 작동에 대한 바람직한 제어 구조를 도시하는 흐름도.

상기의 요구에 비추어 볼 때, 본 발명은 기존에 있는 수도꼭지에 손쉽게 구성할 수 있고, 수도꼭지의 미적 외관을 그리 손상시키지 않는 화상 방지 장치를 제공하는 것을 추구한다.

따라서, 본 발명은 바람직하게 표준 나사를 구비하는 스크루 링이 있는 수도꼭지의 단부에 부착되는 온도 감지 장치와 송신기를 제공한다. 수도꼭지로부터의 온도 정보가 온수 차단 밸브를 작동하거나, 실제 온도의 디지털 디스플레이 또는 모두를 제공하는데 사용될 수 있는 콘트롤러에 송신된다. 온수 차단 밸브의 경우에 있어서, 차단 밸브는 배터리로 작동되는 것이 바람직하다. 일 실시예에서, 콘트롤러와 차단 밸브는 무선 링크로 통신하는 별개의 유닛이다.

다른 실시예에서, 시스템은 시스템이 차단되었다면, 사용자에게 온수 공급을 다시 작동시키도록 리세트 스위치가 제공될 수 있다.

시스템은 또한 더 높은 물의 온도가 달성되도록 하기 위해 화상 방지 시스템을 우월하는 능력이 제공될 수 있다. 상기 우월한 특징은 세탁물 또는 접시와 같은 특정한 작업을 가능하게 하는 특정한 글쇠 누름(keystroke)을 요구할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따라, 수도꼭지에서 나오는 유체의 온도를 감지하는 수도꼭지 제어 시스템이 제공되고, 상기 수도꼭지 제어 시스템은 상기 수도꼭지에서 나오는 유체의 온도 데이터를 얻고, 상기 온도 데이터를 송신하기 위해 상기 수도꼭지에 부착된 온도 센서 및 송신기와, 만약 상기 수도꼭지에서 나오는 상기 유체의 온도가 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 수도꼭지로부터 유체 흐름을 차단하기 위한 수단을 포함하는, 상기 온도 데이터를 수신 및 처리하는 콘트롤러를 구비한다.

또한, 본 발명은 상기 수도꼭지에서 나오는 유체의 온도 데이터를 얻고, 상기 온도 데이터를 송신하기 위해, 수도꼭지에 부착된 온도 센서 및 송신기와, 상기 온도 데이터를 수신 및 처리하기 위한 콘트롤러로서, 상기 콘트롤러는 상기 수도꼭지에서 나오는 상기 유체의 온도를 디스플레이하기 위한 수단을 포함하는, 수도꼭지 제어 시스템을 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 온도 센서 및 송신기는 계속해서 온도 데이터를 송신하고, 바이패스 신호를 송신하기 위한 수단을 포함한다. 바람직하게, 펄스폭 변조 신호가 사용된다.

밸브 유닛은 안전 온 모드와 안전 오프 모드 사이의 토글을 위한 수단을 바람직하게 포함하는데, 상기 밸브 유닛은 바이패스 신호를 수신할 때, 안전 오프 모드로 토글한다. 제 1 및 제 2 타이밍 회로가 안전 온 모드와 안전 오프 모드의 작동 동안, 바람직하게 사용된다. 여전히, 또한, 상기 밸브 유닛은 배터리 상태를 체크하기 위한 수단과 낮은 배터리 상태의 경우에 사용자에게 알리기 위한 알람 수단을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 상기 실시예에 있어서, 유닛은 또한, 만약 수도꼭지에서 나오는 유체의 온도가 미리 설정된 최대 온도를 초과한다면, 사용자에게 알리기 위한 알람 수단을 그 자체가 포함할 수 있는 온도 센서와 송신기로부터 온도 데이터를 수신하고, 디스플레이하고, 또한 해석하기 위한 베이스 유닛을 포함한다.

본 발명의 이들 및 다른 특징은 첨부된 도면을 참조하고, 다음의 설명으로부터 더 분명하게 될 것이다.

무선 온도 감지 장치(10)의 3개의 다른 실시예가 도 1a, 도 1b 및 도 1c에 도시되어 있다.

도 1a, 도 1b 및 도 1c를 참조하면, 절단면에 도시된 싱크대(14) 상에 설치된 수도꼭지(12)가 도시되어 있다. 각각의 경우에 있어서, 분산된 구성 요소, 즉 온도 센서/송신기(16), 콘트롤러(18) 및 수도꼭지(12)의 온수 공급관(21)에 구성된 차단 밸브(20)를 구비하는 온도 감지 장치(10)가 도시되어 있다.

도 1a에 도시된 실시예에 있어서, 콘트롤러(18) 및 차단 밸브(20)는 유선 링크(22)에 의해 연결된 것과 같이 도시되어 있다. 콘트롤러(18)는 디지털 디스플레이를 구비하는 것과 같이 도시되어 있다. 도 1b는 콘트롤러(18)와 또한 디지털 디스플레이를 구비하는 콘트롤러(18)를 갖는 차단 밸브(20) 사이의 무선 링크를 갖는 실시예를 도시한다. 도 1c는 콘트롤러(18)와 디지털 디스플레이가 없는 단일 유닛으로 조합된 차단 밸브(20)를 갖는 실시예를 도시한다. 온도 센서/송신기(16) 상의 리세트 버튼(24)이 또한 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, 온도 센서/송신기(16)는 수도꼭지(12)에서 나오는 물의 온도를 감지하고, 또한 콘트롤러(18)에 온도 정보를 송신하는 회로를 구비하는 콤팩트 유닛이다. 센서/송신기 회로는 센서(26), 배터리(27) 및 센서/송신기 몸체(30) 내의 송신기(28)를 포함한다. 센서/송신기 몸체(30)는 바람직하게 물이 통과할 수 있는 구멍(32)을 구비하는 콤팩트한 몸체이다. 몸체(30)는 또한, 바람직하게 표준 수도꼭지 나사와 끼워 맞춰져서, 몸체(30)가 수도꼭지(12)에 부착되어, 그 결과 물이 센서(26)가 있는 구멍(32)을 통해 흐르게 한다. 온도 센서/송신기(16)는 또한, 그와 관련된 차단 밸브(20)가 작동되었다면, 물 흐름을 재작동시키는 리세트 버튼(24) 및/또는 시각적 알람으로 기능하는 LED(24a)를 제공할 수 있다.

온도 센서/송신기(16)의 작동의 흐름도가 도 3에 도시되어 있다. 수도꼭지(12)를 사용하지 않는 동안, 수도꼭지 회로는 배터리 전력을 절약하기 위하여, 온도 송신 신호는 발생되지 않고 송신되는 슬립 모드 상태에 있다(박스 40). 슬립 모드(40) 상태에 있는 동안에, 센서(26)로부터 주기적으로 온도 판독을 한다(박스 42). 배터리 레벨이 체크되고, 만약 배터리 레벨이 양호하다면(박스 43), 온도 변화율(박스 44)이 미리 약 1초를 취한 온도 판독에 기초하여 결정된다. 만약 온도 변화율(박스 44)이 미리 설정된 값, 예를 들면 2℃/초보다 더 작으면, 회로는 슬립 모드 상태에 있다(박스 40).

만약 온도 변화율이 2℃/초보다 더 크면(박스 44), 송신기(28)는 켜진다. 송신기(28)는, 송신기가 켜진 시간 이후, 미리 설정된 시간값, 예를 들면 120초 동안 작동 상태에 남아 있을 것이며, 송신기는 차단될 것이다(박스 46). 송신기가 켜진(ON) 상태 동안, 온도 데이터가 판독되고 콘트롤러(18)에 송신된다(박스 48). 미리 설정된 시간값(박스 50)의 종료 때에, 회로는 15초 시간 주기 동안 3개의 온도를 판독하고, 이들 판독값을 저장한다(박스 52). 회로는 3개의 온도 판독값이 같은지를 결정할 것이고(박스 54), 만약 3개의 온도가 같다면, 송신기(28)는 꺼지고, 유닛은 슬립 모드(박스 40)로 되돌아간다(박스 56). 박스 54에서, 만약 3개의 온도 판독값이 같지 않다면, 타이머는 미리 설정된 값으로 리세트되고(박스 58), 송신기(28)는 켜진 상태로 남으며, 계속 온도 데이터(박스 48)를 송신한다. 송신기가 켜짐(ON) 및 꺼짐(OFF) 모드 동안, 회로는 또한 계속 배터리(27)의 상태를 감시한다. 만약 배터리 상태가 양호하지 못하면(박스 43), 낮은 배터리 신호가 콘트롤러(18)에 송신된다(박스 60). 낮은 배터리 신호는 명확한 주파수 또는 펄스 폭 상태에서 송신된다.

몸체(30) 상에 리세트 버튼을 구비하는 본 발명의 실시예에 있어서, 회로는 물의 온도가 설정값, 예컨대 42℃보다 더 큰지를 결정할 수 있다(박스 62). 만약 물의 온도가 42℃을 초과하면, 온도 데이터는 계속 송신되고, LED(24a)는 플래시로 작동될 수 있다(박스 64). 리세트 버튼을 누르면(박스 66) 명확한 주파수 또는 펄스 폭 상태에서, 콘트롤러(18)에 송신되는 리세트 신호(박스 68)를 발생시키고, 만약 임의의 LED가 있다면, LED가 꺼진다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 콘트롤러(18)는 온도 센서/송신기(16)로부터 신호를 수신하고, 해석하는 회로를 포함한다. 바람직한 실시예에 있어서, 콘트롤러(18)는 LCD 스크린(80), 푸시 버튼(82) 및 LED 인디케이터(84)를 포함한다. 내부적으로, 콘트롤러(18)는 도 4b에 도시된 것과 같이 전원 장치(86) 및 콘트롤러 회로(88)를 포함한다. 콘트롤러 회로의 작동의 흐름도가 도 5에 도시되어 있다.

콘트롤러 회로(88)는 슬립 모드, 안전 오프(OFF) 모드 및 안전 온(ON) 모드를 포함한다. 콘트롤러 회로(88)는 5개의 작동 주파수 및 5개의 플래그(flagging) 변수의 사용을 고려한다. 그러나, 본 명세서에서 기술된 콘트롤러 작동은 단지 실행될 수 있는 다양한 제어 구조를 나타내는 것임을 이해한다.

도 5를 참조하면, 슬립 모드(박스 100) 동안, "A", "B", "C", "V" 및 "S"로 지정된 변수들이 0으로 설정된다. 콘트롤러 배터리(86)는 온도 센서/송신기(16)로부터 배터리 전압 신호(주파수 5로 지정됨)를 수신하면, 배터리 체크 회로와 수도꼭지 회로 배터리를 통해 콘트롤러 및 수도꼭지 회로 모두의 배터리 상태를 체크한다. 만약 회로중 어느 하나의 배터리 전압이 불충분하다면, LED(84)와 같은 낮은 배터리 인디케이터는 하나 이상의 배터리의 교체가 요구되는 것을 지시하도록 작동될 것이다(박스 104). 선택적으로, 콘트롤러 스크린 상의 LCD 세그먼트는 낮은 배터리 상태를 지시하도록 빛을 내게 된다. 변수 "S"가 1이 아니면(박스 106), 즉 S=0이라면, 밸브를 잠그라는 신호(박스 108)가 명확한 주파수(주파수 2로 지정됨)에서 차단 밸브(20)로 보내진다. 만약 "S"가 1이면, 배터리 전압 체크(박스 102)가 반복된다.

만약 배터리 전압(박스 102)이 양호하면, 회로(88)는 유닛이 온도 송신 신호를 수신하는지를 결정한다(박스 110). 만약 유닛이 온도 송신 신호를 수신하지 않으면, 회로는 슬립 모드 상태에 있다(박스 100). 만약 수신되면(박스 112), 수도꼭지 사용을 지시하면, 회로(88)는 안전 온 모드에 디폴트하고(default), 변수 "A=1" 및 "V=1"로 설정한다. 변수 "A"는 LCD 스크린(80)을 작동시킨다. 변수 "V"는 물이 흐르도록 하는 차단 밸브(20)를 작동시킨다(박스 114). 그 다음, 회로(88)는 온도 송신이 여전히 수신되는지를 결정할 것이다(박스 116). 만약 수신되지 않는다면, 그 다음 변수 "V=0"으로 설정되면, 차단 밸브(20)는 닫힌다(박스 118).

만약 온도 송신이 수신되고 있다면(박스 116), 회로(88)는 온도 송신을 수신하고 디스플레이를 계속하고(박스 120), 변수 "B"가 1인지를 체크한다(박스 122). 만약 변수 "B"가 1이고, 또한 T2가 0이면(박스 124)(T2는 아래에 기술됨), 유닛은 안전 온 모드에 유지되고, 변수 "B"는 0으로 설정된다(박스 126).

변수 "B"가 1이 아니면(박스 122), 회로(88)는 안전 형태가 온 인지를 체크한다(박스 124a). 만약 안전 형태가 온이 아니면, T2는 예를 들면 120초 온(ON) 시간에 상응하는 미리 설정된 값으로 주어지고, 변수 "B"는 1로 설정되어(박스 126a), 수도꼭지의 물의 온도는 최대 차단 온도를 초과하는 것을 허용하는 바이패스 상태로 시스템을 취한다. 안전 형태(박스 126a)는 콘트롤러(18) 상의 특별한 키 시퀀스에 의해 정지될 수 있다.

안전 형태(박스 126a)가 온이면, 회로(88)는 물의 온도가 최대 차단 온도를 초과하는지를 결정한다(박스 128). 만약 초과하면, 알람은 켜지고, 따라서 LED(84) 및/또는 버저 알람을 작동시키고, 변수 "V"는 0으로 설정되어, 밸브(20)는 닫혀지게 한다(박스 130). 무선 모델에 대해, 상기는 명확한 무선 주파수(주파수 2로 지정됨)를 통해 달성된다.

만약 리세트 버튼을 누르거나, 또는 주파수 4가 수신된다면(박스 132), 온도가 판독되고 디스플레이된다(박스 134). 만약 리세트 버튼을 누르지 않으면, 또는 주파수 4가 수신되지 않으면, 알람은 켜진 상태로 남아 있다(박스 130).

박스 136에서, 온도 판독은 최대 차단 온도와 비교된다. 만약 온도가 차단 온도보다 더 크다면, 온도 판독은 판독되고 디스플레이된다(박스 134). 만약 온도가 차단 온도보다 더 작다면, 알람은 꺼진다(박스 138).

알람이 꺼지고 난 후, "V"는 1로 설정되고, 차단 밸브(20)는 주파수 3(무선 모델)을 통해 열린다(박스 140). 밸브(20)가 열리면, 콘트롤러 및 수도꼭지 내의 배터리 레벨이 체크된다(박스 142). 배터리 레벨이 양호하면, 시스템은 온도 판독에 대해 체크한다(박스 116). 만약 콘트롤러(18) 또는 온도 센서/송신기 내의 배터리 레벨이 양호하지 않으면(박스 142), "S"는 0으로 설정되고(박스 144), 낮은 배터리 인디케이터(박스 104)는 작동된다.

차단 밸브(20)는 수도꼭지(12)의 온수 공급관(21)에 구성된 밸브이며, 또한 콘트롤러(18)에 반응을 한다. 차단 밸브(20)는 도 6에 개략적으로 도시된 차단 밸브 회로(146), 배터리(148) 및 압력 센서(149)를 포함한다.

밸브 드라이버 흐름도가 도 7에 도시되어 있다. 수도꼭지가 열리면, 밸브 드라이버는 밸브가 열린 채로 대기 모드 상태에 있다(박스 150). 대기 모드 동안, 밸브 드라이버 회로는 배터리(148)의 상태를 체크한다(박스 152). 만약 배터리 상태가 낮다면, 밸브(20)는 닫혀진다(박스 154). 만약 배터리 상태가 양호하면, 밸브 회로는 콘트롤러(18)로부터 차단 신호의 수신을 기다린다. 3개의 명확한 주파수, 즉 밸브를 슬립 모드 상태에 있게 하는 주파수 1(박스 156), 콘트롤러(18)로부터의 낮은 배터리 상태를 지시하는 주파수 5, 또는 미리 설정된 최대 온도가 초과되었음을 지시하는 주파수 2(박스 160)로 지정된 주파수가 수신될 수 있다.

주파수 1 슬립 신호를 수신하는 경우에 있어서(박스 156), 차단 회로(146)는 밸브를 닫고(박스 162), 작동 신호가 압력 센서 신호를 통해 수신될 때까지(박스 164), 닫힌 채로 있을 것이다. 압력 센서(149)는 수도꼭지의 사용 신호를 알리기 위해 밸브(20)의 하류 쪽에 설치된다. 따라서, 수도꼭지가 잠기면, 압력 센서(149)는 차단 밸브와 수도꼭지 밸브 사이의 라인 압력을 검출할 수 있다. 수도꼭지를 틀면, 라인 압력은 떨어져서, 차단 밸브를 열도록 신호를 생성한다(박스 168). 밸브는 대기 모드 상태에서 열린 채로 있을 것이다(박스 150). 압력 신호가 수신되지 않으면, 시스템은 밸브가 닫힌 채로 대기할 것이다(박스 166). 박스 164는 전력 상승(power-up) 또는 배터리 교체 동안 프로그램의 시작 위치를 나타낸다.

콘트롤러 내의 낮은 배터리 상태를 도시하는 주파수 5 신호 또는 주파수 2 신호, 즉 스파우트(spout) 배터리 또는 최대 온도를 초과하는 물의 온도를 수신하는 경우에 있어서, 밸브(20)는 닫혀진다(박스 154). 주파수 3 신호가 수신되면(박스 170), 밸브(20)는 열리며(박스 174), 만약 주파수 3 신호가 수신되지 않으면, 회로는 해당 밸브를 열라는 신호를 대기한다(박스 172).

디스플레이의 다양한 형태 및/또는 시스템의 프로그래밍 제어는 본 발명의 사상 및 범주를 벗어남이 없이 실행될 수 있음은 물론이다. 콘트롤러(18)의 전형적인 개략도가 도 8에 도시되어 있다. 프로그래밍 시퀀스는 사용자가 최대 차단 온도, 화씨 디스플레이와 섭씨 디스플레이 사이의 토글, 및 안전 온 모드와 안전 오프 모드 사이의 토글을 설정하고, 또한 위험한 물의 온도가 존재하는지를 적당한 청각 및 시각 알람을 제공하는 것을 가능하게 한다. 디스플레이는 또한 콘트롤러(18) 및 온도 센서/송신기(16)의 배터리 상태를 도시한다.

본 발명의 추가의 및 바람직한 실시예의 작동이 온도 센서/송신기(16), 디스플레이 유닛(18) 및 차단 밸브(20)의 제어 구조를 기술하는 도 9 내지 도 12에 도시되어 있다.

도 9를 참조하면, 온도 센서/송신기(16)가 RF 링크를 경유하여 베이스 유닛(18) 및 차단 밸브(20) 모두에 직접 전달하는 것이 도시되어 있다. 상기의 실시예에 있어서, 온도 센서/송신기(16)는 베이스 유닛(18) 및 차단 밸브(20) 모두에 온도 데이터를 송신한다.

도 10 내지 도 12는 온도 센서/송신기(16), 베이스 유닛(18) 및 차단 밸브(20) 각각에 대한 제어 구조를 도시한다. 도 10을 참조하면, 온도 센서/송신기(16)는 박스 200에 도시된 것과 같이 온도 데이터를 계속해서 송신한다. 바이패스 버튼(24)을 누르면(박스 202), 특정한 바이패스 신호가 송신된다(박스 204). 온도 센서/송신기(16)는 펄스폭 변조 신호의 사용을 고려하고, 이 신호 펄스폭은 특정 온도에 비례한다. 바이패스 버튼을 누르면, 송신되는 특정 펄스폭의 특유의 신호를 발생시키고, 이 신호는 밸브 유닛(20)에 의해 바이패스 신호와 같이 해석된다.

도 11을 참조하면, 베이스 유닛은 온도 센서/송신기로부터 온도 데이터를 수신 및 처리하고, 상기 정보를 디스플레이한다. 전력 상승시(박스 210), 변수 "B" 및 "T"는 베이스 유닛 상에 위치되는 키이스위치(keyswitch)에 의해 B=1 및 T=1로 수동적으로 설정된다. 변수 "B"는 2개의 작동 모드, 즉 안전-온 모드 또는 안전-오프 모드를 지시한다. 만약 B=1이면, 베이스 유닛은 안전-온 모드 상태이고, 반면에 B=0이면, 베이스 유닛은 안전-오프 모드 상태에 있다. 변수 "T"는 온도 척도를 지시한다. T=1은 섭씨 온도를 디스플레이하는 반면 T=0은 화씨 온도를 디스플레이한다. 전력 상승을 한 후, 박스 212에서, 베이스 유닛은 온도 데이터를 수신하는지를 결정한다. 만약 유닛이 온도 데이터를 수신하지 않으면, 회로는 전력 상승 모듈로 복귀한다(박스 210). 유닛이 온도 데이터를 수신하고 있다면, 회로는 작동 모드를 결정한다. 만약 B=1이면(박스 214), 온도 데이터는 해석되어 디스플레이된다(박스 216). 온도가 미리 설정된 안전값을 초과하면(박스 218), 버저는 켜지고, LCD 디스플레이는 플래시하고(박스 220), 온도 데이터의 수신을 계속 체크한다(박스 222). 온도가 미리 설정된 안전값보다 적으면(박스 218), 유닛은 유사하게 온도 데이터의 수신을 계속 체크한다(박스 222). 유닛이 안전-오프 모드 상태에 설정되었고(박스 214), 또한 B=0이면, 온도 데이터는 해석되고 디스플레이된다(박스 224). 그러나, 안전-오프 모드 상태에 있어서, 고온의 물에 상응하는 신호가 수신된다면, 알람은 작동되지 않는다. 안전-온 모드 상태에서와 같이, 유닛은 온도 데이터의 수신을 계속 체크한다(박스 222). 박스 222에서, 만약 온도 데이터가 수신되지 않으면, 전력 상승 회로가 작동된다(박스 210).

도 12를 참조하면, 밸브 유닛의 작동이 기술되어 있다. 일반적으로, 밸브 유닛은 온도 센서/송신기로부터 온도 및 바이패스 신호 데이터를 수신 및 해석한다. 밸브 유닛은 3개의 변수, 즉 안전 모드("S"), 밸브("V"), 및 버저("B")를 구비하며, 이들 각각은 1 또는 0이 될 수 있다. S=0은 안전 오프 모드에 상응하고, 반면에 S=1은 안전 온 모드인 것을 지시한다. V=0은 닫힌 밸브를 설정하고, 반면에 V=1은 열린 밸브를 설정하며, 또한 B=0은 알람이 오프임을 지시하고, 반면에 B=1은 알람이 온임을 지시한다. 회로는 또한 특정의 타이밍 값(단위; 초)을 나타내는 타이밍 변수(T 및 T2)를 포함한다.

전력 상승시(박스 230), 변수들은 S=1, V=0, 및 B=0으로 설정된다. 박스 232에서, 유닛은 온도 데이터 또는 바이패스 신호를 수신하고 있는지를 결정한다. 만약 온도 데이터를 수신하지 않으면, 회로는 박스 230으로 복귀하고, 데이터를 수신할 때까지 계속 루프를 형성한다. 만약 온도 데이터를 수신하면, V=1이 되고, 밸브는 물이 수도꼭지를 통해 흐르도록 열린다. 박스 236에서, 배터리 체크가 이루어진다. 만약 배터리 레벨이 양호하면, 유닛은 온도 데이터가 수신되고 있는지를 계속 결정하고(박스 240), 유닛이 온도 데이터를 수신하지 않으면, V는 0으로 설정되고, 버저는 주기적으로 울릴 것이다(박스 238). 박스 240에서, 온도 데이터가 수신되고 있다면(즉, 바이패스 신호가 안임), S=1이고(박스 242), 온도 데이터는 해석된다(박스 244). 만약 온도가 차단 온도보다 더 크면(박스 246), V는 0(닫힌 밸브)으로 설정되고, B는 1(알람이 켜짐)로 설정되고, 또한 T2는 카운트다운을 시작한다(박스 248). 전형적으로, T2는 5초가 된다. 따라서, T2가 0, 즉 5초가 경과하면, V는 1(열린 밸브)로 설정되고, B는 0(알람이 꺼짐)으로 설정된다(박스 250). 유닛은 데이터를 수신하고 있는지를 계속 체크하고(박스 252), 만약 유닛이 데이터를 수신하면, 박스 242로 복귀한다. 박스 246에서, 만약 온도가 차단 온도보다 더 작으면, 유닛은 배터리 상태를 체크한다(박스 254). 만약 배터리 상태가 양호하면, 회로는 박스 240으로 복귀하고, 배터리 상태가 양호하지 않으면, V는 0(닫힌 밸브)으로 설정되고, 알람은 주기적으로 울린다(박스 256).

박스 242에서, 만약 바이패스 신호가 수신되면, S는 0(안전 오프 모드)으로 설정되고, 타이밍 시퀀스(T)는 카운트다운을 시작한다(박스 258). 전형적으로, T는 5분이다. 5분이 경과하면, S는 1(안전 온 모드)로 설정되고(박스 260), 회로는 박스 252로 진행한다.

박스 240 및 박스 252에서, 만약 유닛이 온도 데이터 또는 바이패스 신호를 수신하지 않으면, 회로는 전력 상승으로 복귀한다(박스 230).

따라서, 베이스 유닛과 밸브 유닛은 서로 독립적으로 온도 센서/송신기로부터 데이터를 수신한다는 점에서, 본 발명은 다른 방식으로 실행될 수 있다. 예를 들면, 베이스 유닛은 생략될 수 있는데, 물의 온도는 사용자에게 디스플레이 되지는 않는다. 게다가, 밸브 유닛이 생략될 수 있는데, 물의 온도만을 사용자에게 디스플레이한다.

바람직하게, 밸브 유닛은 또한 사용자가 식별 레벨에서 차단 온도의 밸브를 설정하도록 회전 스위치가 제공된다.

유사하게, 다수의 유닛이 서로 아주 근접하게 설치될 수 있는 환경 상태에서 설치를 용이하게 하기 위하여, 온도 센서/송신기 및 밸브 유닛은, 간섭의 위험을 최소화하도록 명확한 주파수에서 인접한 유닛의 작동을 가능하게 하기 위하여 주파수 선택기가 제공되는 것이 바람직하다.

주거 보호 시설, 경로원, 탁아 시설 및 학교와 같은 곳에 설치하는 경우, 전시간 화상 방지 보호가 필요하다. 따라서, 화상 방지 장치의 비작동을 고려하지 않는 유닛이 설치될 수 있다.

주택과 같은 다른 설치의 경우, 위에서 지시된 것과 같이 안전-온 모드를 바이패스하는 능력이 있는 오퍼레이터를 제공하는 것이 바람직할 수 있다.

위에서 기술된 실시예는 센서/송신기(16), 콘트롤러(18) 및 밸브 유닛(20) 사이의 무선 주파수 링크를 참작하는 반면, LED, 적외선 또는 음향 링크와 같은 다른 무선 링크가 사용될 수 있다.

상기의 명세서에서 사용되었던 용어 및 표현은 제한이 아니라 설명의 용어로 사용되고, 도시되고 기술된 등가의 특징을 배제하기 위해 상기 용어 및 표현 또는 부분의 사용을 의도한 것은 아니지만, 청구범위의 범주 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것이 인식되어진다.

Claims

수도꼭지에서 나오는 유체의 온도를 감지하는 수도꼭지 제어 시스템에 있어서,

상기 수도꼭지에서 나오는 유체의 온도에 관한 온도 데이터를 얻고, 상기 온도 데이터를 송신하기 위한, 상기 수도꼭지에 부착된 온도 센서 및 송신기와,

상기 온도 데이터를 수신 및 처리하기 위한 콘트롤러로서, 상기 콘트롤러는 만약 상기 수도꼭지에서 나오는 상기 유체의 온도가 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 수도꼭지로부터 유체 흐름을 차단하기 위한 수단을 포함하는 상기 콘트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 수도꼭지로부터 유체 흐름을 차단하기 위한 상기 수단은 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
제 2항에 있어서, 유체 흐름을 차단하기 위한 상기 수단은 상기 솔레노이드 밸브를 제어하는 밸브 드라이버 회로를 포함하는데, 상기 밸브 드라이버 회로는 상기 콘트롤러로부터 차단 신호에 반응하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
제 3항에 있어서, 상기 콘트롤러 및 밸브 드라이버 회로는 무선 링크를 통해 전달하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
제 3항에 있어서, 상기 밸브 드라이버 회로는 상기 솔레노이드 밸브와 수도꼭지 사이의 압력 변화를 검출하는 압력 센서를 포함하는데, 상기 밸브 드라이버 회로는 상기 솔레노이드 밸브를 개방하는 상기 압력 변화에 반응하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
제 3항에 있어서, 상기 솔레노이드 밸브는 배터리로 작동되는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
제 5항에 있어서, 상기 밸브 드라이버 회로는 배터리 상태를 검출 및 지시하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 콘트롤러는 배터리로 작동되는, 배터리 상태를 검출 및 지시하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 콘트롤러는 상기 유체 온도를 디스플레이하기 위한 온도 디스플레이 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
제 8항에 있어서, 상기 온도 디스플레이 수단은 LCD 디스플레이인 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 온도 센서 및 송신기는 배터리로 작동되는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 온도 센서 및 송신기는 상기 수도꼭지에 상기 온도 센서 및 송신기가 부착되는 표준 수도꼭지 나사를 포함하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 온도 센서 및 송신기는 무선 주파수, 광방출 다이오드 또는 적외선 통신 링크중 임의의 하나가 선택된 통신 링크를 경유하여 상기 콘트롤러와 통신하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
수도꼭지에서 나오는 유체의 온도를 감지하는 수도꼭지 제어 시스템에 있어서,

상기 수도꼭지에서 나오는 유체의 온도 데이터를 얻고, 상기 온도 데이터를 송신하기 위한, 수도꼭지에 부착된 온도 센서 및 송신기와,

상기 온도 데이터를 수신 및 처리하기 위한 콘트롤러로서, 상기 콘트롤러는 상기 수도꼭지에서 나오는 상기 유체의 온도를 디스플레이하기 위한 수단을 포함하는, 상기 콘트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
수도꼭지에서 나오는 유체의 온도를 감지하는 수도꼭지 제어 시스템에 있어서,

상기 수도꼭지에서 나오는 유체의 온도에 관한 온도 데이터를 얻고, 상기 온도 데이터를 계속해서 송신하기 위한, 상기 수도꼭지에 부착된 온도 센서 및 송신기와,

상기 온도 데이터를 수신 및 처리하기 위한 밸브 유닛으로, 상기 밸브 유닛은 만약 상기 수도꼭지에서 나오는 상기 유체의 온도가 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 수도꼭지로부터 유체 흐름을 차단하기 위한 수단을 포함하는, 상기 밸브 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
제 15항에 있어서, 상기 온도 센서 및 송신기는 바이패스 신호를 송신하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
제 16항에 있어서, 상기 온도 데이터 및 바이패스 신호는 펄스폭 변조된 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
제 15항에 있어서, 상기 밸브 유닛은 안전 온 모드와 안전 오프 모드 사이를 토글(toggle)하기 위한 수단을 포함하는데, 상기 밸브 유닛은 바이패스 신호를 수신할 때 안전 오프 모드로 토글하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
제 18항에 있어서, 상기 안전 오프 모드는 상기 안전 온 모드의 재작동을 위한 시간 지연을 제공하기 위한 카운트다운 타이밍 회로 및 제 1 시간 지연을 포함하는데, 상기 제 1 시간 지연의 종료시, 상기 밸브 유닛은 상기 안전 온 모드로 토글하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
제 19항에 있어서, 상기 안전 온 모드는 상기 수도꼭지에서 나오는 상기 유체의 온도가 미리 설정된 값을 초과하는 경우에, 유체 흐름을 차단하기 위한 수단의 개방을 지연시키기 위한 제 2 카운트다운 타이밍 회로 및 제 2 시간 지연을 포함하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
제 15항에 있어서, 상기 밸브 유닛은 배터리 상태를 체크하기 위한 수단과, 낮은 배터리 상태의 경우에 사용자에게 알리기 위한 알람 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
제 15항에 있어서, 상기 온도 센서 및 송신기로부터 온도 데이터를 수신하고, 디스플레이하고, 및 해석하기 위한 베이스 유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.
제 22항에 있어서, 상기 베이스 유닛은 상기 수도꼭지로부터 나오는 상기 유체의 온도가 미리 설정된 최대 온도를 초과하는지를 사용자에게 알리기 위한 알람 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 제어 시스템.