KR100687649B1

KR100687649B1 - 디지털 온도 조절기

Info

Publication number: KR100687649B1
Application number: KR1020060033679A
Authority: KR
Inventors: 이완호
Original assignee: 이완호
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2006-04-13
Publication date: 2007-02-27

Abstract

본 발명은 별도의 배선 공사 없이 아날로그형 보일러 밸브 구동부를 디지털형 보일러 밸브 구동부로 교체할 수 있는 디지털 온도 조절기에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 디지털 온도 조절기 내부에서 보일러 밸브 구동부를 구동시키기 위한 전원을 생성하여 보일러에 공급하기 때문에 별도의 배선 공사 없이 기존의 2선 와이어를 이용하여 디지털형 온도 조절기를 설치하여 난방비를 절감할 수 있다.

보일러, 디지털 온도 조절기, 전압 변환부, 전원 공급부

Description

디지털 온도 조절기{Digital Thermostat}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 온도 조절기를 나타내는 블럭도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>

20 : 온도 검출부 22 : 키 패드부

24 : 표시부 26 : 제어부

28 : 전압 변환부 30 : 전원 공급부

본 발명은 디지털 온도 조절기에 관한 것으로, 특히 별도의 배선 공사 없이 아날로그형 온도 조절기를 디지털형 온도 조절기로 교체할 수 있는 디지털 온도 조절기에 관한 것이다.

일반적으로 주택, 아파트 등의 주거용 건물에는 실내 난방을 위해 기름 보일 러, 가스 보일러 및 열병합 지역 난방장치를 주된 난방 장치로 사용하고 있다. 이러한, 보일러는 난방, 급탕 및 타이머 등과 같은 조작 및 제어를 하기 위해 사용되는 프론트 일체형인 메인 컨트롤러(마이컴)와 룸 컨트롤러인 아날로그형 실내 온도 조절기가 2선 와이어로 연결되어 실내 온도 조절기로부터 공급되는 사용자 명령을 2선 와이어를 통해 메인 컨트롤러에 제공한다.

그러나, 종래의 아날로그형 실내 온도 조절기를 사용하는 보일러는 실내 온도 및 설정 온도를 아날로그로 하기 때문에 사용자가 원하는 실내 온도를 설정하기 힘든 문제가 있다. 또한, 종래의 아날로그형 실내 온도 조절기를 사용하는 보일러는 실내 온도 조절기로부터 공급되는 아날로그 신호를 메인 컨트롤러에서 디지털로 변환한 후 보일러를 구동시키기 때문에 메인 컨트롤러의 부피가 커지게 될 뿐만 아니라 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 컨버터의 사용으로 비용이 증가하는 문제가 있다.

이에 따라, 디지털형 실내 온도 조절기를 사용하는 보일러의 사용이 요구되고 있다.

그러나, 종래의 디지털형 실내 온도 조절기를 사용하는 보일러는 프론트 일체형인 메인 컨트롤러와 룸 컨트롤러인 디지털형 실내 온도 조절기 사이에 신호를 전송하기 위한 2선의 신호 라인과 전원을 공급하기 위한 1선의 전원 라인이 필요하기 때문에 아날로그형 보일러를 디지털형 보일러로 교체할 경우 별도의 배선 공사를 해야하는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 별도의 배선 공사 없이 아날로그형 온도 조절기를 디지털형 온도 조절기로 교체할 수 있는 디지털 온도 조절기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 디지털 온도 조절기는 온도를 검출하기 위한 온도 검출부; 사용자 명령을 입력하기 위한 키 패드부; 상기 키 패드부로부터 입력되는 설정 온도와 상기 온도 검출부로부터 검출된 현재 온도 및 보일러의 전원 상태를 표시하는 표시부; 상기 온도 검출부 및 키 패드부로부터 입력되는 온도가 표시부에 디지털로 표시되도록 제어하고, 키 패드부로부터 입력되는 사용자 명령에 따라 보일러를 구동시키기 위한 전압의 공급을 제어하는 제어부; 가정용 교류 전압을 상기 제어부를 구동하기 위한 구동 전압으로 변환하는 전압 변환부; 및 상기 교류 전압을 보일러 구동전압으로 변환하고 상기 제어부로부터 공급되는 제어신호에 따라 상기 보일러에 구동전압을 공급하는 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 온도 조절기는 현재 온도를 검출하기 위한 온도 검출부(20), 사용자의 명령을 입력하기 위한 키 패드부(22), 현재 온도와 키 패드부(22)를 통해 공급되는 사용자 명령에 따른 설정 온도를 표시하기 위한 표시부(24), 온도 검출부(20)로부터 검출된 현재 온도가 표시부(24)에 표시되도록 지시하고, 키 패드부(22)로부터 공급되는 사용자 명령에 따라 보일러의 동작을 제어하는 제어부(26), 가정용 전원으로 사용되는 교류 전압(AC)을 제어부(26)를 구동하기 위한 구동 전압으로 변환하는 전압 변환부(28), 교류 전압(AC)을 보일러를 구동시키기 위한 구동전압으로 변환하여 제어부(26)로부터 공급되는 제어신호에 따라 보일러에 구동전압을 공급하는 전원 공급부(30)를 포함한다.

온도 검출부(20)는 서미스터로 구성되고, 주택이나 아파트 등의 주거용 건물의 실내 온도를 검출한다. 이러한, 온도 검출부(20)에서 현재 온도가 검출되면 제어부(26)는 온도 검출부(20)로부터 검출된 현재 온도를 디지털로 변환하여 표시부(24)에 표시한다.

키 패드부(22)는 사용자가 실내 온도를 설정하기 위한 온도 설정 버튼, 보일러의 동작시간을 설정하기 위한 타이머 버튼, 디지털 온도 조절기의 전원을 온/오프 시키기 위한 전원 온/오프 버튼, 예약, 외출, 급탕 등과 같은 기능버튼으로 구성되고, 사용자에 의해 선택된 명령을 제어부(26)에 공급하는 역할을 한다.

표시부(24)는 온도 검출부(20)로부터 검출된 현재 온도와 사용자에 의해 설정된 설정 온도를 디지털로 표시하는 온도 표시부(24)와 디지털 온도 조절기의 전원 상태 및 보일러의 전원 상태를 램프 형태로 표시하는 표시 램프로 구성된다.

제어부(26)는 전압 변환부(28)에 의해 변환된 전압에 의해 구동되고, 온도 검출부(20)에 의해 검출된 실내의 현재 온도와 키 패드부(22)를 통해 입력되는 설정 온도를 디지털로 변환하여 표시부(24)에 표시되도록 제어하며, 키 패드부(22)를 통해 입력되는 사용자 명령에 따라 전원 공급부(30)를 제어하기 위한 제어신호를 생성한다.

또한, 제어부(26)는 교류 전압(AC)이 입력될 때 디지털 온도 조절기의 전원 상태가 표시부(24)에 표시되도록 제어하고, 키 패드부(22)를 통해 입력되는 사용자 명령에 따른 제어신호를 이용하여 보일러의 전원 상태가 표시부(24)에 표시되도록 제어한다.

전압 변환부(28)는 입력되는 가정용 전원(예를 들어, 110V 또는 220V의 교류 전압(AC))을 제어부(26)를 구동시키기 위한 구동 전압으로 변환한다. 이러한, 전압 변환부(28)는 교류 전압(AC)이 입력되면 입력된 교류 전압(AC)의 전류를 소정 크기로 감쇠시키고, 전류가 감쇠 된 교류 전압(AC)을 전파 정류한다. 이후, 전압 변환부(28)는 전파 정류된 전압을 평활하고, 평활 된 전압 중 제어부(26)를 구동시키기 위한 구동 전압 이상 예를 들면, 5V 이상의 전압을 차단시켜 제어부(26)에 공급한다.

이를 위해, 전압 변환부(28)는 교류 전압(AC)의 전류를 감쇠시키기 위한 전류 감쇠기, 전류가 감쇠 된 교류 전압(AC)을 전파 정류하기 위한 브리지 정류 회로, 전파 정류된 전압을 평활하기 위한 평활 회로, 평활 된 전압 중 제어부(26) 구동 전압 이상의 전압을 차단하기 위한 전압 차단부를 포함한다.이때, 전류 감쇠기 는 가정용 전원의 (+)측과 브리지 정류 회로 사이에 직렬로 접속된 제 1 저항과 제 1 커패시터로 구성되고, 평활 회로는 브리지 정류회로와 전압 차단부 사이에 병렬로 접속된 제 2 저항 및 제 2 커패시터로 구성되며, 전압 차단부는 제너 다이오드로 구성된다.

전원 공급부(30)는 입력되는 교류 전압(AC)을 반파 정류한 후 제어부(26)로부터 공급되는 제어신호에 따라 반파 정류된 전압을 보일러에 공급한다. 이러한, 전원 공급부(30)는 제어신호가 오프 상태일 경우 반파 정류된 전압이 보일러에 공급되는 것을 차단하고, 제어신호가 온 상태일 경우 반파 정류된 전압을 보일러에 공급한다. 이에 따라, 보일러는 전원 공급부(30)로부터 공급되는 전압에 의해 동작 된다.

이러한, 전원 공급부(30)는 입력되는 교류 전압(AC)을 반파 정류하기 위한 다이오드, 제어신호에 따라 반파 정류된 교류 전압을 보일러에 공급하기 위한 사이리스터로 구성된다. 여기서, 사이리스터는 제어신호가 하이(high) 상태일 때 온(ON) 되어 다이오드에 의해 반파 정류된 교류 전압(AC)을 보일러에 공급하고, 제어신호가 로우(low) 상태일 때 오프(OFF) 되어 반파 정류된 교류 전압(AC)이 보일러에 공급되는 것을 방지한다.

이와 같은 본 발명의 디지털 온도 조절기는 한겨울에 사용자가 외출할 경우 보일러를 일정 시간 동안 반복적으로 가동시킴으로써 한파에 의한 보일러의 동파를 방지할 수 있다.

더욱 자세히 설명하면, 사용자가 키 패드부(22)의 다수의 버튼 중 예약 버튼 을 누른 후 타이머 버튼을 이용하여 보일러의 휴지 시간을 설정한다. 이때, 보일러의 휴지 시간은 시간 단위 즉, 1시간, 2시간 등등으로 설정된다. 이후, 예약 버튼을 다시 눌러 보일러의 가동시간을 설정한다. 이때, 보일러의 가동시간은 10분 단위 즉, 10분, 20분 등등으로 설정된다. 이에 따라, 사용자가 한겨울에 외출을 하더라도 제어부(26)가 일정 시간 주기로 보일러가 가동 또는 휴지하도록 전원 공급부(30)에 제어신호를 공급하여 보일러가 일정 시간 동안 간헐적으로 동작함으로써 한파에 의해 보일러가 동파 되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 설정 온도 개념 사용보다 좀더 간헐적인 주기 난방을 함으로써 사용방법에 따라 10% 내지 40% 정도 난방비를 절감할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 디지털 온도 조절기 내부에서 보일러를 구동시키기 위한 전원을 생성하여 보일러에 공급하기 때문에 별도의 배선 공사 없이 기존의 2선 와이어(스위치 선)를 이용하여 디지털형 온도 조절기를 설치할 수 있다.

또한, 본 발명은 디지털 온도 조절기에서 공급되는 구동전압에 따라 보일러가 구동되기 때문에 낭비 없는 정확한 실내 온도 유지와 저렴한 비용으로 간단히 설치 가능하며 온도 조절기 교체만으로도 난방비를 대폭 절감할 수 있다.

Claims

온도를 검출하기 위한 온도 검출부;

사용자 명령을 입력하기 위한 키 패드부;

상기 키 패드부로부터 입력되는 설정 온도와 상기 온도 검출부로부터 검출된 현재 온도 및 보일러의 전원 상태를 표시하는 표시부;

상기 온도 검출부 및 키 패드부로부터 입력되는 온도가 표시부에 디지털로 표시되도록 제어하고, 키 패드부로부터 입력되는 사용자 명령에 따라 보일러를 구동시키기 위한 전압의 공급을 제어하는 제어부;

가정용 교류 전압을 상기 제어부를 구동하기 위한 구동 전압으로 변환하는 전압 변환부; 및

상기 교류 전압을 보일러 구동전압으로 변환하고 상기 제어부로부터 공급되는 제어신호에 따라 상기 보일러에 구동전압을 공급하는 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 온도 조절기.
제 1 항에 있어서,

상기 전압 변환부는 입력되는 가정용 전원의 전류를 감쇠시키기 위한 전류 감쇠기;

상기 전류가 감쇠 된 교류 전압을 전파 정류하기 위한 브리지 정류 회로;

상기 전파 정류된 전압을 평활하기 위한 평활 회로; 및

상기 평활 된 전압 중 상기 제어부의 구동전압 이상의 전압을 차단하기 위한 전압 차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 온도 조절기.
제 1 항에 있어서,

상기 전압 공급부는 상기 교류 전압을 반파 정류하기 위한 다이오드; 및

상기 제어부로부터 공급되는 제어신호에 따라 상기 반파 정류된 전압을 상기 보일러에 공급하는 사이리스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 온도 조절기.
제 1 항에 있어서,

상기 제어부는 상기 키 패드부를 통해 입력되는 설정 시간에 따라 설정 온도에 관계없이 상기 보일러를 일정 시간 동안 간헐적으로 구동시키는 것을 특징으로 하는 디지털 온도 조절기.