KR100660420B1 - 동파방지용 절전형 온풍장치 - Google Patents

동파방지용 절전형 온풍장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가동시와 가동의 정지시에도 실내를 난방하기 위한 동파방지용 절전형 온풍장치를 제공함에 있다. 이러한 본 발명은 실내의 난방을 위해 히터부와 팬부의 가동시나 절전의 목적으로 히터부와 팬부의 가동을 정지한 가동의 정지시에도 실내온도에 따라 단속적으로 난방을 수행하게 함으로서, 기존과 같이 수도관 등의 동파방지를 위해 겨울철 내내 가동함으로서 발생하는 전기 소모를 현저하게 줄여 경제적으로 큰 이득을 얻도록 한 것이다.
수도관, 동파, 온풍장치, 히터, 팬, 온도감지센서

Description

동파방지용 절전형 온풍장치{Power saving heater for preventing be frozen to burst}
도1은 본 발명에 따른 온풍장치가 케이스에 내장된 채로 화장실 등의 실내 천장에 매립 설치된 상태를 나타낸 도면,
도2는 본 발명에 따른 온풍장치를 나타낸 블록도,
도3은 본 발명에 따른 온풍장치의 작동방법을 나타낸 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10:케이스 20:히터부
30:팬부 40:온도감지센서부
50:제어부 60:전원공급부
본 발명은 온풍장치에 관한 것으로, 특히 화장실 등의 천장이나 벽체에 매립 설치되어 수도관 등의 동파방지를 위한 난방을 수행하도록 된 동파방지용 절전형 온풍장치에 관한 것이다.
일반적으로 추운 겨울철에 난방 또는 단열 시공이 불충분한 건축물 예컨대, 유원지의 화장실 등에 설치된 수도가 동파(凍破)되어 못쓰게 되는 일이 자주 일어남이 주지된 사실이다. 이 때문에 기존에는 화장실 등의 실내에 난방하는 온풍장치를 설치하여 그 수도의 동파를 방지하고 있다.
그러나 기존의 온풍장치는 가동시에만 실내온도를 측정하여 동파방지를 위해 난방을 수행했기 때문에, 예컨대 관리자가 실수로 가동을 못하였을 때, 정전이 되었다가 다시 복구된 경우 또는 가동이 정지된 시에는 동파 방지를 할 수 없었다. 이 때문에 기존의 온풍장치는 동파 방지를 위해 겨울철 내내 가동되어야 했고, 이로 인한 전기의 과다 소모로 경제성 관련 문제가 있었다.
특히 기존의 온풍장치가 천장에 내설되면 실내 바닥과의 거리가 멀기 때문에 그 실내 바닥의 온도를 충분히 감지해 내지 못하는 결점이 있다. 즉, 천장에 내설된 기존의 온풍장치는 대개 그 설치된 천장 주변의 온도만을 감지 했고 그 감지한 온도를 기초로 실내를 난방했기 때문에, 특히 실내 바닥에 설치된 변기를 따라 배설된 수도는 이 난방의 효과를 충분히 받지 못해 동파하는 일이 자주 발생했다.
따라서 본 발명의 목적은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 히터부와 팬부의 가동시나 가동의 정지시에도 실내온도에 따라 단속적으로 난 방을 수행하게 함으로서, 기존과 같이 수도관 등의 동파방지를 위해 겨울철 내내 가동함으로서 발생하는 전기 소모를 현저하게 줄여 경제적으로 큰 이득을 얻도록 하기 위한 동파방지용 절전형 온풍장치를 제공하는데 있다.
삭제
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 화장실 등의 실내 천장 또는 벽체에 매립 설치되어 수도관 등의 동파방지를 위한 열풍을 공급하도록 된 온풍장치에 있어서, 상기 천장이나 벽체에 매립 설치되어 팬부가 흡입한 실내공기를 데워 수도관 등의 동파방지를 위한 열풍을 실내에 공급하기 위한 히터부; 상기 히터부와 인접하여 실내공기를 상기 천장이나 벽체의 내부로 흡입하여 상기 히터부에 공급하기 위한 팬부; 상기 팬부의 실내공기 흡입측에 위치하여 상기 팬부가 작동함으로서 흡입되는 실내공기로부터 실내온도를 감지하여 그 데이터를 제어부로 전송하기 위한 온도감지센서부; 상기 히터부, 팬부 및 온도감지센서부와 전기적으로 연결되어, 상기 온도감지센서부로부터의 실내온도 데이터를 1개이상으로 기 설정된 설정온도 데이터와 비교 판단하여 실내온도 데이터가 설정온도 데이터와 일치하거나 그 사이에 위치하면 상기 히터부와 팬부의 가동을 정지시키고, 그 정지된 시간을 카운팅하여 소정 시간이 경과하면 상기 팬부만을 작동시킴으로서 상기 히터부와 팬부가 정지된 상태의 실내온도 데이터를 상기 온도감지센서부로부터 얻어 상기 히터부와 팬부의 가동여부를 판단하기 위한 제어부; 및 상기 히터부, 팬부, 온도감지센서부 및 제어부에 전원을 공급하기 위한 전원공급부를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 히터부와 팬부가 가동시에는 상기 온도감지센서부로부터의 실내온도 데이터와 설정된 제1설정온도 데이터를 비교하여 실내온도 데이터와 제1설정온도 데이터가 서로 일치하도록 상기 히터부와 팬부의 작동을 제어함이 바람직하다.
또, 상기 제어부는 외부의 조작으로 상기 히터부와 팬부가 가동이 정지된 시에는 상기 온도감지센서부로부터의 실내온도 데이터와 서로 온도차를 갖고 설정된 제2및 제3설정온도 데이터들를 비교하여 실내온도 데이터가 상기 제2및 제3설정온도 데이터들의 사이에 위치하도록 상기 히터부와 팬부의 작동을 제어함이 바람직하다.
상기 목적 및 장점 그리고 다른 특징은 첨부 도면을 참조한 아래의 설명으로 부터 명백할 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명에 따른 온풍장치가 케이스에 내장된 채로 화장실 등의 실내 천장에 매립 설치된 모습을 나타낸 도면, 도2는 본 발명에 따른 온풍장치를 나타낸 블록도, 도3은 본 발명에 따른 온풍장치의 작동방법을 나타낸 흐름도이다.
도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 온풍장치는 도1과 같이 케이스(10)에 내장된 채로 화장실 등(R)의 천장(C)이나 벽체에 매립 설치된다. 상기 케이스(10)는 하기 구성요소들(20∼60)을 감싸 보호하기 위한 역할을 한다. 상기 케이스(10)의 실내(R)로의 노출면에는 그 내부와 실내(R)를 상호 연락하기 위한 개구부(미도시)가 형성되어 있다.
이처럼 상기 케이스(10)의 보호를 받으면서 실내(R)의 천장(C)이나 벽체에 매립 설치되는 본 발명에 따른 온풍장치는 실내(R)의 천장(C)이나 벽체에 매립 설치되는 히터부(20)를 구비하고 있다. 상기 히터부(20)는 열을 발생하기 위한 구조부로서, 하기 팬부(30)가 흡입한 실내공기를 데워 수도관 등의 동파방지를 위한 열풍을 실내(R)로 공급하기 위한 역할을 한다. 상기 히터부(20)는 전열선을 사용하여 열을 발생하도록 된 잘 알려진 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 히터부(20)와 인접하게 상기 팬부(30)가 실내(R)의 천장(C)이나 벽체에 매립 설치되어 있다. 상기 팬부(30)는 2개이상의 팬(부호화하지 않음)을 구비하여 그 팬들이 회전함으로서 실내공기를 천장(C)이나 벽체의 내부로 흡입하여 상기 히터부(20)에 공급하기 위한 역할을 한다.
상기 팬부(30)의 실내공기 흡입측에는 온도감지센서부(40)가 위치한다. 상기 온도감지센서부(40)는 상기 팬부(30)가 작동함으로서 흡입하는 실내공기로부터 실내온도를 감지하여 그 데이터를 상기 제어부(50)로 전송하기 위한 역할을 한다.
상기 히터부(20), 팬부(30) 및 온도감지센서부(40)와 전기적으로 연결되는 상기 제어부(50)는 상기 온도감지센서부(40)로부터의 실내온도 데이터를 1개이상으로 기 설정된 설정온도 데이터와 비교 판단하여 실내온도 데이터가 설정온도 데이터와 일치하거나 그 사이에 위치하면 상기 히터부(20)와 팬부(30)의 가동을 정지시키고, 그 정지된 시간을 카운팅하여 소정 시간이 경과하면 상기 팬부(30)만을 작동시킴으로서 상기 히터부(20)와 팬부(30)가 정지된 상태의 실내온도 데이터를 상기 온도감지센서부(40)로부터 얻어 상기 히터부(20)와 팬부(30)의 가동여부를 판단한다. 상기 제어부(50)는 상기 히터부(20)와 팬부(30)의 가동이 정지된 후 소정 시간이 경과한 뒤에 상기 팬부(30)만을 재 작동시킴으로서 실온검색기능으로서 본체의 잠열로 인해 본체 밖의 실온감지를 위한 실내공기를 다시 흡입하게 한다. 여기서, 상기 히터부(20)와 팬부(30)의 가동이 정지된 후부터 상기 팬부(30)만을 재 가동시키는데 걸리는 대기시간은 상기 제어부(50)에 임의로 설정되는데, 겨울철 변동하는 기온에 따라 그 시간은 짧아지거나 길어질 수 있다. 상기 팬부(30)만이 재 작동하는 가동시간도 상기 제어부(50)에 임의로 설정되는데, 실내공기를 충분히 흡입할 수 있는 시간으로 설정되며, 실내(R)의 바닥 주위에 머물고 있는 공기를 충분히 흡입할 수 있는 시간으로 설정된다. 그 가동시간은 상기 팬부(30)와 실내(R) 바닥과의 거리에 따라 임의로 결정될 수 있음을 밝혀둔다. 이처럼 상기 제어부(50)는 상기 히터부(20)와 팬부(30)의 가동이 정지된 후에 상기 팬부(30)만을 재 가동시켜 상기 히터부(20)와 팬부(30)가 정지된 상태의 실내온도를 정확히 파악함으로서 상기 히터부(20)와 팬부(30)의 불필요한 작동을 없게 하면서 수도관 등의 동파방지를 위한 실내 난방을 매우 효율적으로 수행하게 한다. 이 때문에 기존과 같이 수도관 등의 동파방지를 위해 겨울철 내내 가동됨으로서 발생하는 전기 소모를 현저하게 줄여 경제적으로 큰 이득을 얻게 한다.
상기 제어부(50)는 상기 히터부(20)와 팬부(30)가 가동시에는 상기 온도감지센서부(40)로부터의 실내온도 데이터와 설정된 제1설정온도 데이터를 비교하여 실내온도 데이터와 제1설정온도 데이터가 서로 일치하도록 상기 히터부(20)와 팬부(30)의 작동을 제어한다. 또한 상기 제어부(50)는 상기 히터부(20)와 팬부(30)가 가동이 정지된 시에는 상기 온도감지센서부(40)로부터의 실내온도 데이터와 서로 온도차를 갖고 설정된 제2및 제3설정온도 데이터들를 비교하여 실내온도 데이터가 상기 제2및 제3설정온도 데이터들의 사이에 위치하도록 상기 히터부(20)와 팬부(30)의 작동을 제어한다. 상기 제어부(50)는 상기 온도감지센서부(40)로부터의 실내온도를 표시하고, 제1∼제3설정온도 데이터를 입력 및 표시하기 위한 디스플레이부를 갖는 조작부(미도시)가 외부로 노출되게 천장(C)이나 벽체에 매립 설치됨이 바람직하다.
마지막으로, 상기 히터부(20), 팬부(30), 온도감지센서부(40) 및 제어부(50)에는 외부로부터 인가되는 전원을 공급하기 위한 전원공급부(60)가 연결된다.
삭제
이하, 도3을 참조하여 본 발명에 따른 온풍장치의 작동방법을 설명하면 다음과 같다.
전원공급부(60)를 온(ON)시켜 상기 히터부(20), 팬부(30), 온도감지센서부(40) 및 제어부(50)에 전원을 공급하고, 이어서 천장(C)이나 벽체에 노출된 온/오프(ON/OFF) 스위치를 온(ON)시켜 상기 히터부(20)와 팬부(30)를 가동시키면, 상기 제어부(50)는 상기 히터부(20)와 팬부(30)가 가동하고 있음을 감지하여(단계 100), 상기 온도감지센서부(40)로부터 전송되는 실내온도 데이터와 상기 제어부(50)에 설정된 제1설정온도 데이터를 비교 판단한다(단계 101). 판단결과, 실내온도 데이터가 제1설정온도 데이터보다 낮으면, 상기 제어부(50)는 상기 히터부(20)와 팬부(30)를 실내온도 데이터와 제1설정온도 데이터가 서로 일치하도록 계속 가동시켜 실내(R)를 난방하고(단계 102), 실내온도 데이터가 제1설정온도 데이터보다 높으면, 상기 제어부(50)는 상기 히터부(20)와 팬부(30)의 가동을 정지시킴으로서 난방을 멈춘다(단계 103).
예컨대, 제1설정온도 데이터가 7℃로 상기 제어부(50)에 설정되면, 상기 제어부(50)는 상기 온도감지센서부(40)로부터의 실내온도 데이터가 7℃가 유지되도록 상기 히터부(20)와 팬부(30)를 작동시켜 수도관 등의 동파를 방지를 위해 실내(R)를 난방한다.
한편 단계 103 이후, 상기 히터부(20)와 팬부(30)의 가동이 정지되고 난 후 소정 시간이 경과하면, 상기 제어부(50)는 상기 팬부(30)만이 작동하도록 지령을 내린다(단계 108). 상기 팬부(30)는 상기 제어부(50)에 설정된 시간만큼 작동하며 그 시간이 경과하면 멈춘다. 경우에 따라 상기 제어부(50)에는 상기 팬부(30)가 일정 시간 간격을 두고 단속적으로 여러번 작동하게 할 수 있다. 상기 팬부(30)가 작동하는 동안 상기 온도감지센서부(40)는 흡입되는 실내공기로부터 실내온도를 감지하여 상기 제어부(50)로 전송한다. 상기 제어부(50)가 판단결과, 실내온도 데이터가 제1설정온도 데이터보다 낮으면, 상기 제어부(50)는 상기 히터부(20)와 팬부(30)를 가동시켜 난방을 수행한다.
예컨대 상기 히터부(20)와 팬부(30)의 가동이 정지되고 난 후 상기 팬부(30)의 재 가동을 위한 대기시간은 10분, 상기 팬부(30)의 재 가동시간은 30초로 상기 제어부(50)에 설정되면, 상기 제어부(50)는 상기 히터부(20)와 팬부(30)의 가동이 정지되고 난 후 10분이 경과하면 상기 팬부(30)를 30초 동안 재 가동시킨다. 상기 팬부(30)가 재 가동하는 동안 상기 온도감지센서부(40)는 흡입되는 실내공기로부터 실내온도를 감지해 그 데이터를 상기 제어부(50)에 전송한다. 실내온도 파악의 정밀성을 위해서, 상기 제어부(50)는 상기 팬부(30)의 재 작동 후 30분이 경과한 뒤에 다시 30초 동안 더 작동되게 할 수 있다.
상기 온도감지센서부(40)로부터의 실내온도 데이터가 제1설정온도 데이터 7℃ 보다 낮으면, 상기 제어부(50)는 상기 히터부(20)와 팬부(30)를 작동시켜 다시 난방을 수행한다.
한편, 실외의 온도가 높거나 사용자가 없을 경우에 절전의 목적으로 온/오프(ON/OFF) 스위치를 오프(OFF)시켜 상기 히터부(20)와 팬부(30)의 가동을 정지시키면(이때도 상기 히터부(20), 팬부(30), 온도감지센서부(40) 및 제어부(50)에는 전원이 계속 공급된다), 상기 제어부(50)는 상기 히터부(20)와 팬부(30)가 가동을 정지하고 있음을 감지하여(단계 100), 상기 온도감지센서부(40)로부터 전송된 현재의 실내온도 데이터가 서로 온도차를 갖고 설정된 제2및 제3설정온도 데이터들 사이에 위치하는지의 여부를 비교 판단한다(단계 104 및 단계 106). 판단결과, 실내온도 데이터가 제2및 제3설정온도 데이터들 사이에 위치하지 않으면, 상기 제어부(50)는 상기 히터부(20)와 팬부(30)를 가동시켜 실내온도 데이터가 제2및 제3설정온도 데이터들 사이에 위치하도록 실내(R)를 난방한다(단계 105). 단계 104 및 단계 106에서, 실내온도 데이터가 제2및 제3설정온도 데이터들 사이에 위치하면, 상기 제어부(50)는 상기 히터부(20)와 팬부(30)의 가동을 정지시켜 난방 수행을 멈춘다(단계 107).
예컨대, 제2설정온도 데이터는 8℃ 그리고 제3설정온도 데이터는 12℃로 각각 상기 제어부(50)에 설정되면, 상기 제어부(50)는 상기 온도감지센서부(40)로부터의 실내온도 데이터가 8℃보다 낮으면(단계 104), 상기 히터부(20)와 팬부(30)를 가동시켜 난방을 수행하고(단계 105), 이후 단계 104에서 8℃보다 높으면 단계 106으로 가 12℃보다 낮음이 판단되면 다시 단계 105로 가 상기 히터부(20)와 팬부(30)를 가동시켜 난방을 수행한다. 단계 106에서 실내온도 데이터가 12℃보다 높으면, 상기 제어부(50)는 상기 히터부(20)와 팬부(30)의 가동을 멈춘다(단계 107).
한편 단계 107 이후, 상기 히터부(20)와 팬부(30)의 가동이 정지되고 난 후 소정 시간이 경과하면, 상기 제어부(50)는 상기 팬부(30)만이 작동하도록 지령을 내린다(단계 109). 상기 팬부(30)는 상기 제어부(50)에 설정된 시간만큼 작동하며 그 시간이 경과하면 멈춘다. 상기 팬부(30)가 작동하는 동안 상기 온도감지센서부(40)는 흡입되는 실내공기로부터 실내온도를 감지하여 상기 제어부(50)로 전송한다. 상기 제어부(50)가 판단결과, 실내온도 데이터가 제2및 제3설정온도 데이터들 사이에 위치하지 않으면, 상기 제어부(50)는 상기 히터부(20)와 팬부(30)를 가동시켜 난방을 수행한다.
상기 과정은 상기 히터부(20)와 팬부(30)의 가동이 절전의 목적으로 정지된 상태에서도 실내온도가 임의 설정된 범위 내에 위치하도록 단속적으로 난방을 수행하게 함으로서 전기 소모를 현저하게 줄이면서 갑자기 기온이 떨어져도 수도관 등이 동파되는 일을 없게 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 히터부와 팬부의 가동시나 가동의 정지시에도 실내온도에 따라 단속적으로 난방을 수행하게 함으로서, 기존과 같이 수도관 등의 동파방지를 위해 겨울철 내내 가동함으로서 발생하는 전기 소모를 현저하게 줄여 큰 경제적 이득을 얻도록 한 효과가 있다.

Claims (3)

  1. (정정)화장실 등의 실내 천장 또는 벽체에 매립 설치되어 수도관 등의 동파방지를 위한 열풍을 공급하도록 된 온풍장치에 있어서,
    상기 천장이나 벽체에 매립 설치되어 팬부가 흡입한 실내공기를 데워 수도관 등의 동파방지를 위한 열풍을 실내에 공급하기 위한 히터부;
    상기 히터부와 인접하여 실내공기를 상기 천장이나 벽체의 내부로 흡입하여 상기 히터부에 공급하기 위한 팬부;
    상기 팬부의 실내공기 흡입측에 위치하여 상기 팬부가 작동함으로서 흡입되는 실내공기로부터 실내온도를 감지하여 그 데이터를 제어부로 전송하기 위한 온도감지센서부;
    상기 히터부, 팬부 및 온도감지센서부와 전기적으로 연결되어, 상기 온도감지센서부로부터의 실내온도 데이터를 1개이상으로 기 설정된 설정온도 데이터와 비교 판단하여 실내온도 데이터가 설정온도 데이터와 일치하거나 그 사이에 위치하면 상기 히터부와 팬부의 가동을 정지시키고, 그 정지된 시간을 카운팅하여 소정 시간이 경과하면 상기 팬부만을 작동시킴으로서 상기 히터부와 팬부가 정지된 상태의 실내온도 데이터를 상기 온도감지센서부로부터 얻어 상기 히터부와 팬부의 가동여부를 판단하기 위한 제어부; 및
    상기 히터부, 팬부, 온도감지센서부 및 제어부에 전원을 공급하기 위한 전원공급부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 동파방지용 절전형 온풍장치.
  2. (정정)제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 히터부와 팬부가 가동시에는 상기 온도감지센서부로부터의 실내온도 데이터와 설정된 제1설정온도 데이터를 비교하여 실내온도 데이터와 제1설정온도 데이터가 서로 일치하도록 상기 히터부와 팬부의 작동을 제어함을 특징으로 하는 동파방지용 절전형 온풍장치.
  3. (정정)제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어부는 외부의 조작으로 상기 히터부와 팬부가 가동이 정지된 시에는 상기 온도감지센서부로부터의 실내온도 데이터와 서로 온도차를 갖고 설정된 제2및 제3설정온도 데이터들를 비교하여 실내온도 데이터가 상기 제2및 제3설정온도 데이터들의 사이에 위치하도록 상기 히터부와 팬부의 작동을 제어함을 특징으로 하는 동파방지용 절전형 온풍장치.
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