KR0175706B1 - 보일러의 실내온도 조절기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보일러본체에 제어신호를 송신하는 송신부와, 상기 보일러본체로 부터 동작상태를 수신하는 수신부와, 소정의 전원을 공급하는 전원부와 사용자명령을 입력하는 키입력부와 상기 키입력부의 명령에 따라 시스템을 동작시키는 주 제어부를 갖는 보일러의 실내 온도조절기에 관한 것이다. 본 온도조절기는 상기 키입력부에 설치되어 상기 보일러본체에서 수행된 자기진단기능의 안전차단상태에서 소정 시간 경과 후에 상기 주 제어부로 가동명령을 적어도 1회 입력하는 재가동키와, 적어도 4단계의 계절적인 외부온도에 따라 상기 보일러본체의 수온을 다단계의 차등적으로 설정하여 그 명령을 상기 주 제어부로 출력하는 게절설정키와, 상기 수신부를 통해서 상기 보일러본체에서 행해지는 일체의 동작상태 및 결과와 상기 재가동상태 및 게절설정상태를 사용자에게 청각과 시각 중 적어도 어느 하나로 표시하는 디스플레이부를 포함한다. 이에 따라, 재가동기능과 계절설정기능으로서 최적의 시스템상태 및 온수상태를 유지함으로 보일러의 성능을 향상시킨다.

Description

보일러의 실내온도 조절기

본 발명은 보일러의 실내온도 조절기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실내의 온도조건을 읽어 각 기능에 따른 온도제어와 실내조건 및 보일러의 가동 상태 이상 유무를 액정화면에 표시하여 사용자에게 작동을 용이하게 하기 위한 보일러의 실내온도 조절기에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 주택 또는 생활공간의 난방에 사용하기 위해 난방수에 소정의 열을 가하여 주택내부에 일정한 열원을 계속적으로 공급하는 난방시스템이다. 이와 같은 보일러는 실내에 설치되어 사용자가 보일러본체의 동작 및 난방수의 온도를 제어하는 온도조절기와, 버너에 의해서 높은 온도를 갖는 난방수를 실내로 순환시키는 보일러본체를 갖는다.

종래 기술에 따른 보일러는 룸 스위치에 설치된 바이메탈을 이용한 온-오프 제어방식을 적용한 것으로서, 예를 들어 설정온도보다 실내의 온도가 낮으면, 상기 바이메탈이 '온'되어 전원(AC)이 보일러의 콘트롤러장치에 인가되고, 이에 따라 보일러가 구동되어 난방시스템에 따를 난방수의 순환으로 실내의 온도를 향상시키며, 설정온도보다 실내의 온도가 높으면, 바이메탈이 '오프'되어 상기 난방시스템이 동작을 멈추게 되고, 이에 따라 상기 설정온도 이하로 실내의 온도가 낮아지는 단순기능 제어방식을 가지고 있다.

이와 같은 보일러의 실내온도조절기는 기능스위치의 연결에 의해 선택된 신호를 래치하는 래치회로와, 상기 래치회로의 출력신호를 받아 신호를 변환 출력하는 변환회로와, 양 전원 입력단에는 실내온도를 감지하는 써미스터가 연결되고, 음전원 입력단에는 온도설정용 볼륨이 연결되며 실내온도를 비교하여 변환회로의 제어신호를 출력하는 비교검출회로로 구성된 룸 스위치회로와, 상기 룸 스위치회로의 기능선택신호를 받아 이를 다단 증폭 출력하는 증폭회로와, 상기 증폭회로에 의해 증폭된 신호를 받아 이를 해석하여 온도제어부로 해당신호를 출력하는 기능선택회로로 구성되는 신호수신부와, 발진회로와 시프트회로로 구성되며 온도제어부의 비교회로에서 출력되는 신호를 받아 시프트회로의 출력단자를 통해 구동부로 신호를 순차적으로 출력하는 부제어부를 구비시켜 보일러의 실내난방기능과 취침난방기능 및 외출기능을 갖는 구성으로 되어 있다.

이와 같은 종래의 구성은 과전류나 과열에 의한 보일러의 이상 발생시 실내에서 보일러를 점검하고 재가동 스위치만으로 재가동을 하게 하는 번거로움이 생기고 이상 발생시 연속적으로 온, 오프시켜 재 가동할 때에는 있을 수 있는 위험에 대처할 수 없으며, 보일러의 수온을 임의로 설정하게 될 경우 제한된 선택기능으로 인해 예기치 못한 계절의 변화에 대응하지 못할 뿐만 아니라, 보일러의 이상유무나 가도상태를 표시하는 수단으로 발광다이오드로 구성시킨 출력램프의 제한된 표시기능은 사용자에게 충분한 시각적인 만족감을 주지 못하는 어려움이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로써, 보일러를 점검하지 않고도 연속적으로 재가동 스위치만을 사용하는 것을 방지하는 안전차단이나 과열 등으로 인해 보일러의 이상발생을 실내에서 재 가동시키기 위해 설치한 재 가동기능을 포함하여 보일러의 수온을 임의로 설정하여 구별한 계절별로는 봄, 여름, 가을, 초겨울, 겨울 5단계 혹은 그 이상으로 설정하게 하는 가동시간 조절키와, 정지시간 조절키를 설치하며, 보일러의 이상유무를 스피크를 통해 출력시키므로 청각적으로 알 수 있게 하는 알람출력부를 구비하여 보다 효율적으로 보일러를 가동하기 위한 보일러의 실내온도 조절기를 제공하는데 그 목적이 있다.

제1도는 본 발명의 구성을 나타낸 블록도.

제2도는 본 발명의 표시화면을 나타낸 실시예도.

제3도는 본 발명의 구성을 나타낸 상세 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전원부 20 : 유선 송신부

30 : 유선 수신부 40 : 원격 제어 송신부

50 : 동작 기억부 60 : 디스플레이부

70 : 발진부 80 : 주제어기 동작 감시부

90 : 실내온도 센서 입력부 100 : 키입력부

110 : 주 제어기

상기 목적은, 본 발명에 따라, 보일러본체에 제어신호를 송신하는 송신부와, 상기 보일러본체로부터 동작상태를 수신하는 수신부와, 소정의 전원을 공급하는 전원부와 사용자명령을 입력하는 키입력부와 상기 키입력부의 명령에 따라 시스템을 동작시키는 주 제어부를 갖는 보일러의 실내 온도조절기에 있어서, 상기 키입력부에 설치되어 상기 보일러본체에서 수행된 자기진단기능의 안전차단상태에서 소정 시간 경과 후에 상기 주 제어부로 가동명령을 적어도 1회 입력하는 재가동키와, 적어도 4단계의 계절적인 외부온도에 따라 상기 보일러본체의 수온을 다단계의 차등적으로 설정하여 그 명령을 상기 주 제어부로 출력하는 계절설정키와, 상기 수신부를 통해서 상기 보일러본체에서 행해지는 일체의 동작상태 및 결과와 상기 재가동 상태 및 계절설정상태를 사용자에게 청각과 시각 중 적어도 어느 하나로 표시하는 디스플레이부를 포함하는 보일러의 실내 온도조절기에 의해 달성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 보일러의 실내온도 조절기를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 제1도는 본 발명의 구성을 나타낸 블록도이고, 제2도는 본 발명의 표시화면을 나타낸 실시예도이고, 제3도는 본 발명의 구성을 나타낸 상세 회로도이다.

본 보일러의 실내온도 조절기는 도1이 도시된 바와 같이, 주 제어기(CPU) 및 각 부품에 주 전원을 공급해주는 전원부(10)와, 주 제어기(110)에서 송신된 출력신호를 증폭시켜 원력제어라인으로 전달되는 유선송신부(20)와, 주 제어기(110)에서 발신된 신호가 증폭 및 반잔되어 보일러상태를 파악하고 제어되는 유선수신부(30)와, 클럭 및 데이터가 입력되어 주 제어장치에 입력된 코드를 확인하고 그에 지정된 기능을 수행하는 원격제어송신부(40)와, 사용자가 설정한 기능을 정전시에도 기억하도록 하기 위해 기억소자 직접회로를 사용하여 프로그램을 구동시키는 동작기억부(50)와, 상기 원격제어라인으로 통해 전달되는 신호에 의해 보일러의 이상 유무와 보일러의 동작상태를 표시하기 위한 디스플레이부(60)와, 입력된 데이터를 발진하여 출력하는 주제어동작용 발진부(70)와, 상기 발진부(70로부터의 발진신호를 받아 상기 주 제어기(110)의 동작을 감시하고 주 제어기(110)를 재 가동시키는 주제어동작 감시부(80)와, 실내의 온도조건을 읽어 각 기능에 따라 온도제어가 가능한 온도센서입력부(90)와, 사용자의 다양한 의도에 따라 가동 및 정지시간을 임의로 조정하는 키입력부(100)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도3에 도시된 바와 같이, 전원부(10)는 보일러본체(미도시)의 제어기(미도시)에서 출력된 직류전원을 브리지 다이오드(bridge diode)(D1-D4)로 다시 정류시켜 어느 극성으로 전류가 입력되어도 정전압 집적회로(IC1)에 의해 일정한 전압을 주 제어기(110) 및 각 부품에 공급한다. 여기서, 리액턴스(L2)는 전원에 혼합된 잡음성분을 제거하는 필터용으로 사용된다.

유선송신부(20)는 주 제어기(110)에서 송신된 출력신호를 트랜지스터(Q2)로 증폭시키고 다이오드(D1, D3)를 거쳐 원격제어를 위한 연결접선 중 어느 곳이든 음(-) 전원을 통과하여 보일러본체의 제어기(미도시)로 전송시킨다.

유선수신부(30)는 주 제어기(110)에서 발생된 신호가 입력접선1 혹은 입력접선을 통해서 입력이 되면 다이오드(D6, D7)를 통해 트랜지스터(Q1)의 베이스단을 구동하게 되는데, 일정한 전위 이하의 잡음신호는 레지스터(R1, R2)를 통해 필터되며, 송신된 신호만이 캐패시터(C1)를 통해 트랜지스터(Q1)의 베이스단을 구동한다. 캐패시터(C1)는 직류전원을 차단하게 되어 기준전위 이하의 잡음신호는 전달되지 않는다. 또한, 트랜지스터(Q1)는 캐패시터(C1)를 통해 입력된 보일러본체의 제어기의 신호를 해석하여 보일러본체에서 진행되는 보일러의 상태를 파악하여 제어하게 된다.여기서, 캐패시터(C1) 및 트랜지스터(Q1)를 통해서 주 제어기(110)에 신호를 전달하는 시스템은 잡음 직류전원 차단 및 서어지 전압에 대처하여 보호하기 위한 것이다.

상기에서 설명한 전원부(10)와 유선 송신부(20) 및 수신부(30)는 무극성의 라인연결 시스템으로 쌍방향 신호 송수신이 가능도록 하는 기능을 가지고 있다.

원격제어송신부(40)는 레지스터(R29, R30)를 통해 펄스클럭 및 데이터가 입력되어 트랜지스터(Q3, Q4)를 구동시키고, 입력신호가 반전되어 보일러본체의 제어기로 입력된다. 이 때, 상기 제어기는 입력된 코드를 확인하여 보일러 온, 오프와 온도조절과 외출기능 등의 지정된 원격제어기능을 수행한다.

프로그램동작 기억부(50)에서는 정전시나 과전류로 인한 전원차단시 사용자가 설정한 기능을 주 제어기(110)에서 동작되는 프로그램으로 기억할 수 있는 집적회로로 보호하고 있다.

디스플레이부(60)는 램프출력부와 알람출력부 그리고 액정을 사용한 표시부(LCD)을 가지고 있다. 램프출력부는 점검표시와 작동표시를 하고 있는데, 예를 들어 점검표시램프는 보일러의 이상유무를 사용자에게 시각적으로 표시하기 위한 것이며, 작동표시램프는 실내에서 보일러의 가동여부를 사용자에게 알려주기 위한 것이다. 알람출력부는 보일러의 이상발생시 스피크를 통해 이상음을 출력시키므로 청각적으로 사용자에게 이상경보를 하는 기능을 수행하고 있다. 표시부(LCD)는 발광다이오드 또는 세그먼트와는 달리 액정화면을 사용하여 보일러가 동작하는 상태를 보다 정확하고 식별이 가능하게 표시하는 것으로서, 보일러의 모든 동작상태 및 그의 기능을 표시할 수 있다.

제2도에 도시된 바와 같이, 표시부는 실내온도, 예약가동 및 정지시간설정과 온수순환, 목욕, 외출, 취침, 예약 등을 표시하고, 봄, 여름, 가을, 초겨울, 겨울 등을 표시하며, 보일러 이상 발생시 자기진단기능(안전차단, 가스감지, 과열자동급수)과 연소, 정지상태 등을 포함하는 동작상태를 표시한다. 그리고 상기 자기진단기능에서 보일러의 이상 발생 시에 재가동 시간을 사용자에게 알려준다. 여기서, 상기 자기진단기능은 보일러가 동작되는 동안 연속적으로 수행된다.

발진부(70)는 주 제어기(110)로부터 입력된 소정 데이터(신호)를 받아 발진기가 그 데이터를 발진한 후에 다시 그 데이터를 상기 주 제어기(110)로 전달한다.

주제어 동작감시부(80)는 주 제어기(110)가 동작하게 되면, 주 제어기(110)에서부터 출력된 발진신호에 의해 각 소자와 트랜지스터(Q5)가 구동되고 이에 따라 트랜지스터(Q6) 및 집적회로(IC3)에서 제어기 동작신호를 상기 주 제어기(110)로 출력하고, 주 제어기(110)가 동작을 정지하게 되면 주 제어기(110)로부터의 발진신호가 정지됨에 따라 트랜지스터(Q5, Q6)도 함께 정지되고 결국에는 집적회로(IC3)에서 정지신호가 일시적으로 출력되었다가 다시 동작을 위한 리셋신호를 발생시켜 주제어기(110)를 재 동작시킨다.

온도센서 입력부(90)는 사용자가 키를 입력하여 설정된 원하는 온도에 따라 보일러를 계속 가동할 것인지 아니면 보일러 가동을 정지할 것인지를 결정하게 되는데, 예를 들어 감지된 온도가 사용자가 설정한 온도 이상이면 보일러를 정지시키도록 제어신호를 주 제어기(110)에 출력하고, 감지온도가 설정온도 이하이면 설정온도 이상이 될때까지 보일러를 동작시키도록 제어신호를 발생시킨다.

키입력부(100)는 사용자가 원하는 다양한 기능을 선택하기 위해 구비된 것으로, 실내온도 및 사용자가 설정한 온도값을 유지하기 위해 순환펌프를 동작시켜 주제어기(110)에서 온도제어를 하도록 하는 실내키와, 실내 키의 동작을 중단시키고 목욕을 위한 충분한 온수를 사용자에게 공급하도록 하기 위해 보일러의 수온이 적어도 80℃가 될 때까지 보일러를 가동시키는 목욕키와, 외출시 최소의 연료로서 동파를 방지하기 위해 실내의 온도가 10℃ 미만으로 유지되도록 보일러의 수온을 소정 온도로 유지시키는 외출키와, 과열 등에 의한 안전차단과 같은 보일러의 이상 발생시 실내에서 재 가동시키기 위하여 재가동이 시작된 시점에서부터 소정의 시간이 경과한 후에 재가동신호를 주 제어기(110)로 출력시키도록 하는 재가동키와, 실내에서 보일러의 가동 및 정지를 위해 전원이 공급되도록 하는 소정의 신호를 발생시키는 전원스위치키와, 보일러의 가동 및 정지시간을 사용자가 원하는 시간만큼 설정하는 가동 및 정지시간 조절키와, 사용자가 보일러의 가동 및 정지시간을 임의로 설정하여 운전시키는 예약키와, 실내의 온도를 사용자가 원하는 설정온도에 따라 보일러를 동작과 정지시키도록 하여 일정한 온도로 유지시키는 온도설정키와, 적어도 4단계의 계절(봄, 여름, 가을, 초겨울, 겨울)로 사용자가 임의대로 설정하여 그 설정된 계절의 온도에 상응하는 보일러의 수온을 유지하도록 주 제어기(110)로 계절온도를 입력하는 계절설정키를 가지고 있다.

재가동키는 보일러를 점검하지 않고 연속적으로 재가동 스위치만을 사용하는 것을 방지하기 위해서, 재가동명령이 입력된 후에 소정의 시간(5분에서 1시간)이내에는 최대 3회미만 가동신호를 출력하고, 연속해서 안전 차단될 경우 적어도 30분 경과한 후에 보일러가 가동되도록 가동신호를 출력하는 기능키이다. 이때, 전원스위치키는 상기 재가동키에 의해 보일러가 가동될 때까지 전원공급이 차단된다.

계절설정키의 여름, 가을, 봄, 초겨울, 겨울 각각에 해당하는 보일러의 수온은 대략 45℃, 55℃, 65℃, 75℃, 85℃로 설정되어 있다.

가동 및 정지시간 조절키는 업(△), 다운(▽)키를 사용하여 가동시간을 5분에서 95분까지 조정가동하고, 정지시간을 1시간에서 99시간까지 조정가능하게 함으로 사용자에게 폭넓은 가동 및 정지범위를 제공한다.

상술한 바와 같은 보일러의 실내 온도조절기는 잡음 직류전압과 서어지 전압에 보다 강하고 사용자가 설정한 기능을 정전시나 과전류에 의한 전압차단시에 주제어기에 입력된 프로그램을 기억하여 사용상의 안전성을 향상시켜주며, 보일러의 이상유무를 시각적 또는 청각적으로 알 수 있게 하며, 다단계의 계절에 따라 온도의 설정기준을 제공함으로 실내의 쾌적한 온도를 유지 및 사용상의 편리함을 주고, 액정화면을 통해 보일러의 동작상태를 사용자에게 표시하여 줌으로 사용자의 만족감을 충족시켜준다.

본 발명은 디스플레이부를 통해 사용자가 알고자 하는 보일러의 동작상태를 나타내는 정보를 표시함으로 사용자의 편리성을 향상시켜주고, 키입력부의 제가동 기능과 계절설정기능이 최적의 시스템상태 및 온수상태를 유지함으로 보일러의 성능을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 보일러본체에 제어신호를 송신하는 송신부와, 상기 보일러본체로부터 동작상태를 수신하는 수신부와, 소정의 전원을 공급하는 전원부와 사용자명령을 입력하는 키입력부와 상기 키입력부의 명령에 따라 시스템을 동작시키는 주 제어부를 갖는 보일러의 실내 온도조절기에 있어서, 상기 키입력부에 설치되어 상기 보일러본체에서 수행된 자기진단기능의 안전차단상태에서 소정 시간 경과 후에 상기 주 제어부로 가동명령을 적어도 1회 입력하는 재가동키와; 적어도 4단계의 계절적인 외부온도에 따라 상기 보일러본체의 수온을 다단계의 차등적으로 설정하여 그 명령을 상기 주 제어부로 출력하는 계절설정키와; 상기 수신부를 통해서 상기 보일러본체에서 행해지는 일체의 동작상태 및 결과와 상기 재가동상태 및 계절상태를 사용자에게 청각과 시각 중 적어도 어느 하나로 표시하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러의 실내 온도 조절기.