KR100888853B1 - 자동 제어 난방시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 각 방의 온도를 제어하는 제어유닛과 복수 개의 엑츄에이터들을 연결함에 있어서, 복수 개의 엑츄에이터 중에서 어느 하나의 엑츄에이터만 제어유닛에 직접적으로 연결하고, 나머지 엑츄에이터들은 제어유닛에 간접적으로 연결함으로써, 케이블 연결구조가 매우 간결하고, 케이블 설치가 손쉬운 자동 제어 난방시스템을 제공함에 그 목적이 있다. 전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 난방 온수의 유동로를 형성하기 위한 난방 온수 배관; 상기 난방 온수 배관을 흐르는 난방 온수를 가열하는 가열수단; 상기 가열수단에 의해 가열된 난방 온수를 복수 개의 룸 쪽으로 공급하기 위한 난방 온수 공급 헤더; 상기 각 룸으로부터 배송된 난방 온수를 상기 보일러 쪽으로 환수하기 위한 난방 온수 환수 헤더; 상기 난방 온수 환수 헤더의 온수조절밸브에 설치되어 상기 온수조절밸브의 개도를 조절하는 복수 개의 엑츄에이터; 상기 각 룸에 설치되며 상기 각 엑츄에이터와 상응하는 복수 개의 룸 조절기; 상기 룸 조절기와 상기 엑츄에이터를 제어하는 제어유닛을 포함하되, 상기 제어유닛이 상기 복수 개의 엑츄에이터들 중 어느 하나의 엑츄에이터와는 직접 연결되고, 나머지 엑츄에이터와는 간접적으로 연결된다.
Figure R1020070059738
난방, 엑츄에이터, 커넥터, 직렬, 병렬

Description

자동 제어 난방시스템{Auto-Control Heating System}
도 1은 종래의 자동 제어 난방시스템을 보인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동 제어 난방시스템을 보인 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 제어 난방시스템에 있어서, 룸 조절기의 배치도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동 제어 난방시스템에 있어서, 제어유닛과 엑츄에이터의 연결과 엑츄에이터들 간의 연결을 보인 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동 제어 난방시스템에 있어서, 제어유닛과 룸 조절기의 연결 및 룸 조절기들 간의 연결을 보인 정면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 자동 제어 난방시스템에 있어서, 제어유닛의 접속 구조를 설명하는 평면도이다.
*주요부분에 대한 도면부호
100 : 자동 제어 난방시스템
110 : 난방 온수 배관
120 : 보일러
131-134 : 룸(room)
140 : 난방 온수 공급 헤더
150 : 난방 온수 환수 헤더
151a-151d : 온수조절밸브
160a,160b : 커넥터(connector)
160c : 서브 회로 부
161-164 : 엑츄에이터(actuator)
171-174 : 룸 조절기
180 : 제어유닛
180c : 메인 회로 부
190 : 케이블
190a,190b : 커넥터
191,192 : 제1, 2라인
193,194 : 제 3, 4라인
195 : 제5라인
199 : 홈네트워크 유닛
본 발명은 자동 제어 난방시스템에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 각 방의 온도를 제어하는 제어유닛과, 난방 온수의 유량을 조절하는 엑츄에이터와의 케이블 연결구조를 개선한 자동 제어 난방시스템에 관한 것이다.
일반적으로 자동 제어 난방시스템은 일명, 각 방 제어 시스템으로 불리는 것으로, 각 방(룸)마다 별도의 실내 온도조절기를 설치하여 각 방의 실내온도를 따로따로 조절하는 에너지 절약형 자동 난방 시스템을 말한다.
이러한 자동 제어 난방시스템은 각 방의 난방이 필요하지않는 경우 자동으로 온도조절밸브(각 방 밸브)를 닫음으로써, 불필요한 에너지의 낭비를 막고 연료비를 절감할 수 있다.
이러한 자동 제어 난방시스템에서는 실내온도 조절기 하나로 보일러뿐만 아니라 각 방의 온도까지 완벽하게 제어하며, 거실에서 각 방의 난방상태를 한눈에 확인하고, 각 방에 맞는 최적의 온도를 설정할 수 있다.
도 1은 종래 자동 제어 난방시스템을 보인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래 자동 제어 난방시스템(10)은 난방 온수의 유동로(流動路)를 형성하기 위한 난방 온수 배관(11); 및 상기 난방 온수 배관(11)을 흐르는 난방 온수를 가열하는 보일러(12)를 구비한다.
종래 자동 제어 난방시스템(10)은 보일러(12)에 의해 가열된 난방 온수를 복수 개의 룸(13) 쪽으로 공급하기 위한 난방 온수 공급 헤더(14)와, 상기 각 룸(13)으로부터 배송된 난방 온수를 상기 보일러(12) 쪽으로 환수하기 위한 난방 온수 환수 헤더(15)를 구비한다.
상기 난방 온수 환수 헤더(15)의 온수조절밸브(각방 밸브)(16)에는 엑츄에이 터(17)가 설치되어 상기 온수조절밸브(16)의 개도(開度)(열림 정도)를 조절할 수 있다.
또 상기 각 룸(13)에 설치되며 상기 각 엑츄에이터(17)와 상응하는 복수 개의 룸 조절기(18)가 구비된다.
자동 제어 난방시스템은 룸 조절기(18)와 상기 엑츄에이터(17)를 제어하는 제어유닛(19)을 구비한다.
또, 상기 제어유닛(19)이 상기 복수 개의 엑츄에이터(17)들과 각각의 케이블(21)로 연결되어 있다.
그러나, 종래 자동 제어 난방시스템에 있어서는, 제어유닛(19)에 복수 개, 예를 들어 4개의 케이블(21)이 연결되어 있으며, 이들 케이블이 각 엑츄에이터에 연결되기 때문에, 전체적으로 연결구조가 복잡할 뿐만 아니라 여러 가닥의 케이블에 의해서 정리정돈이 어렵고, 케이블 연결 작업이 매우 힘들다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 각 방의 온도를 제어하는 제어유닛과 복수 개의 엑츄에이터들을 연결함에 있어서, 복수 개의 엑츄에이터 중에서 어느 하나의 엑츄에이터만 제어유닛에 직접적으로 연결하고, 나머지 엑츄에이터들은 제어유닛에 간접적으로 연결함으로써, 케이블 연결구조가 매우 간결하고, 케이블 설치가 손쉬운 자동 제어 난방시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자동 제어 난방시스템은 난방 온수의 유동로를 형성하기 위한 난방 온수 배관; 상기 난방 온수 배관을 흐르는 난방 온수를 가열하는 가열수단; 상기 가열수단에 의해 가열된 난방 온수를 복수 개의 룸 쪽으로 공급하기 위한 난방 온수 공급 헤더; 상기 각 룸으로부터 배송된 난방 온수를 상기 보일러 쪽으로 환수하기 위한 난방 온수 환수 헤더; 상기 난방 온수 환수 헤더의 온수조절밸브에 설치되어 상기 온수조절밸브의 개도를 조절하는 복수 개의 엑츄에이터; 상기 각 룸에 설치되며 상기 각 엑츄에이터와 상응하는 복수 개의 룸 조절기; 상기 룸 조절기와 상기 엑츄에이터를 제어하는 제어유닛을 포함하되, 상기 제어유닛이 상기 복수 개의 엑츄에이터들 중 어느 하나의 엑츄에이터와는 직접 연결되고, 나머지 엑츄에이터와는 간접적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 제어유닛은 상기 어느 하나의 엑츄에이터와 직렬로 연결되고, 상기 엑츄에이터들은 인접하는 엑츄에이터와 병렬로 연결되어 있다.
상기 제어유닛에는 메인 회로 부가 내장되고, 상기 각 엑츄에이터에는 상기 메인 회로 부가 전기적으로 연결되는 서브 회로 부가 내장될 수 있다.
상기 제어유닛과 엑츄에이터의 연결 및 엑츄에이터들 간의 연결은 커넥터 연결구조로 이루어질 수 있는바, 상기 각 룸 조절기와, 상기 각 엑츄에이터에는 2개의 커넥터가 구비될 수 있다.
상기 제어유닛과 엑츄에이터의 연결 및 엑츄에이터들 간의 연결은 케이블로 연결되며, 여기서 케이블은 5개의 라인으로 이루어질 수 있다. 제 1,2라인은 엑츄에이터 구동모터용 AC 24V 이고, 제 3,4라인은 서브 회로 부 구동용 DC 5V라인이며, 제5라인은 Tx,Rx 통신포트 라인일 수 있다.
상기 각 룸 조절기와 상기 각 엑츄에이터 상호 간에는 고유 어드레스가 부여되고, 상호 간 통신으로 상기 온도조절밸브의 개도가 조절될 수 있다.
상기 제어유닛은 상기 복수 개의 룸 조절기들 중 어느 하나의 룸 조절기와는 직접 연결되고, 나머지 룸 조절기와는 간접적으로 연결될 수 있다.
상기 제어유닛에는 홈네트워크 유닛이 연결될 수 있다.
상기 제어유닛은 콘센트에 직접 접속될 수 있도록 그 배면에 플러그가 형성된 구조, 즉 플러그 구조일 수도 있고, 통상적인 코드 구조일 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자동 제어 난방시스템에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 자동 제어 난방시스템을 보인 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 자동 제어 난방시스템에 있어서, 룸 조절기의 배치도이며, 도 4는 본 발명에 따른 자동 제어 난방시스템에 있어서, 제어유닛과 엑츄에이터의 연결과 엑츄에이터들 간의 연결을 보인 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 자동 제어 난방시스템에 있어서, 제어유닛과 룸 조절기의 연결 및 룸 조절기들 간의 연결을 보인 정면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 자동 제어 난방시스템에 있어서, 제어유닛의 접속 구조를 설명하는 평면도이다.
도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 제어 난방시스템(100)은 난 방 온수의 유동로를 형성하기 위한 다수의 난방 온수 배관들(110)과, 상기 난방 온수 배관(110)을 흐르는 난방 온수를 선택적으로 가열하는 가열수단, 예를 들어 보일러(120)를 구비한다.
또, 본 발명에 따른 자동 제어 난방시스템(100)은 보일러(120)에 의해 가열된 난방 온수를 복수 개의 룸(131-134) 쪽으로 공급하는 난방 온수 공급 헤더(140)와, 상기 각 룸(131-134)으로부터 배송된 난방 온수를 상기 보일러(120) 쪽으로 다시 환수하기 위한 난방 온수 환수 헤더(150)를 구비한다.
상기 복수 개의 룸(131-134)은 상기 난방 온수 공급 헤더(140)와 상기 난방 온수 환수 헤더(150) 사이에 배치되어 있다.
상기 난방 온수 환수 헤더(150)에는 복수 개의 온수조절밸브(151a-151d)가 설치되어 있고, 상기 각 온수조절밸브(151a-151d)에는 상기 각 온수조절밸브(151a-151d)의 열림 정도, 즉 개도(開度)를 미세 조절하는 복수 개의 엑츄에이터(161-164)가 설치되어 있다.
상기 각 룸(131-134)에는 룸 조절기(171-174)가 설치되어 있으며, 상기 각 룸 조절기(171-174)는 상기 각 엑츄에이터(161-164)와 상응하도록 구성되어 있다.
상기 제어유닛(180)은 보일러(120), 엑츄에이터(161-164), 룸 조절기(171-174)의 작동을 제어하는 역할을 한다.
상기 제어유닛(180)은 상기 복수 개의 엑츄에이터(161-164)들 중 어느 하나의 엑츄에이터(161)와는 직접 연결되어 있고, 나머지 엑츄에이터들(162-164)과는 간접적으로 연결되어 있다.
즉, 상기 제어유닛(180)은 상기 엑츄에이터(161)와 직렬로 연결되어 있고, 상기 엑츄에이터들(162-164)이 서로 인접하는 엑츄에이터와 병렬로 연결되는 것에 의해 상기 엑츄에이터들(162-164)과 간접적으로 연결되어 있다.
상기 제어유닛(180)과 엑츄에이터의 연결 및 엑츄에이터들 간의 연결은 커넥터 연결구조로 이루어질 수 있는바, 상기 제어유닛(180)에는 1개의 커넥터(180a)가 구비되고, 상기 각 엑츄에이터(161-164)에는 2개의 커넥터(160a,160b)가 구비되어 있다.
이와 상응하여 상기 제어유닛(180), 엑츄에이터(161-164)를 연결하는 케이블(190)의 양단에도 커넥터(190a)(190b)가 구비되어 있다.
주지하는 바와 같이, 통상 커넥터의 연결구조에서는 한쪽이 암 커넥터이면 그와 상응하는 다른 쪽은 수 커넥터로 구성되는바, 본 발명도 이러한 암수 커넥터 구조로 이루어져 있다.
상기 제어유닛(180)에는 메인 회로 부(180b)가 내장되고, 상기 각 엑츄에이터(160)에는 상기 메인 회로 부(180c)가 전기적으로 연결되는 서브 회로 부(160c)가 내장될 수 있다.
종래에는 엑츄에이터에 서브 회로 부가 구비되지 않았으며, 엑츄에이터의 작동을 제어유닛에서만 제어하는 방식을 채택하고 있었다. 하지만, 본 발명에서는 상기 제어유닛(180)은 물론 상기 각 엑츄에이터(161-164)에 회로 부(160c)를 설치하여, 상기 각 룸 조절기(171-174)에 의해서 그에 상응하는 엑츄에이터(161-164)가 원활하게 작동하도록 한다.
상기 제어유닛(180), 엑츄에이터(161-164)를 연결하는 케이블(190)을 상세하게 살펴보면, 케이블(190)은 총 5개의 라인으로 이루어질 수 있다. 제1, 2라인(191)(192)은 엑츄에이터 구동모터용 AC 24V 이고, 제 3,4라인(193)(194)은 서브 회로부 구동용 DC 5V라인이며, 제5라인(195)은 Tx,Rx 통신포트 라인이다.
상기 각 룸 조절기(171-174)와 상기 각 엑츄에이터(161-164) 상호 간에는 고유 어드레스가 부여되고, 상호 간의 통신으로 상기 온도조절밸브(151a-151d)의 개도가 미세하게 조절될 수 있게 된다.
상기 제어유닛(180)과 룸 조절기(171-174)와의 연결 구조에 있어서도, 상기 제어유닛(180)이 상기 복수 개의 룸 조절기(171-174)들 중 어느 하나의 룸 조절기(171)와는 직접 연결되고, 나머지 룸 조절기(172-174)와는 간접적으로 연결될 수 있다.
상기 제어유닛(180)이 어느 하나의 룸 조절 기(171)와 직렬 연결되고, 상기 룸 조절기들(172-174)은 인접하는 룸 조절기와 병렬로 연결되어 있다.
상기 제어유닛(180)에 홈네트워크 유닛(199)이 연결되어 있다. 주지하는 바와 같이, 홈네트워크 유닛(199)은 집 안의 가전제품을 모두 연결하여 한꺼번에 제어하는 체제를 말하는 것으로, 집안은 물론 집 밖에서도 자동 제어 난방시스템을 효율적으로 조절할 수도 있다.
또한, 상기 제어유닛(180)은 벽체(W)의 콘센트(200)에 직접 접속될 수 있도록 그 배면에 플러그(185)가 형성된 구조, 일명 플러그 구조로 형성될 수 있고, 통상적인 코드 구조일 수도 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동 제어 난방시스템의 작동에 대하여 설명하면 다음과 같다.
전원이 인가되면 보일러(120)에 의해 난방 온수가 가열된다. 보일러(120)에 의해 가열된 난방 온수는 도시하지 않은 펌프(P)에 의해서 온수 배관(110)을 따라 온수 공급 헤더(140)로 유입된 후, 각 룸(131-134)을 거쳐 난방 온수 환수 헤더(150)를 거쳐 보일러(120)로 다시 환수된다. 이러한 난방 온수의 순환에 의한 열교환에 의해서 룸(131-134)의 난방을 실행한다.
만약, 사용자가 복수 개의 룸(131-134)들 중 어느 하나의 룸, 예를 들어 첫 번째 룸(131)의 실내 온도를 조절하기 위해 그 룸(131)의 룸 조절기(171) 또는 제어유닛(180)의 해당부분을 조작하면, 그 룸 조절기(171)에서는 엑츄에이터 구동 신호를 출력한다.
이때 제어유닛(180)은 첫 번째의 엑츄에이터(161)를 작동시켜서 온도조절밸브(161a)의 개도를 미세 조정한다. 온도조절밸브(161a)의 개도 미세 조정에 의해서 첫 번째 룸(131)의 난방 온도가 적절하게 조절된다. 동일한 방식으로, 나머지 룸(132-134)도 사용자가 원하는 온도로 적절하게 조절할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에서는 제어유닛(180)이 첫 번째 엑츄에이터(161)와는 직접 연결되어 있지만, 두 번째 엑츄에이터(162)와는 간접적으로 연결되어있다.
다시 말해, 제어유닛(180)이 첫 번째 엑츄에이터(161)와는 직렬로 연결되어 있고, 다른 엑츄에이터들(162-164)은 인접하는 엑츄에이터와 병렬로 연결되어 있 다. 하지만, 인접하는 엑츄에이터들(162-164))은 서브 회로 부(160c)를 가지며, 이들 서브 회로 부들(160c)은 케이블(190)을 통해서 제어유닛(180)과 전기적으로 연결된 상태를 유지한다.
제어유닛(180)에 연결된 하나의 케이블(190)만이 어느 하나의 엑츄에이터(161)에만 연결되기 때문에 케이블(190)을 간결하게 정리할 수 있다.
또, 커넥터 구조에 의하여 케이블(190)을 손쉽게 탈착시킬 수 있기 때문에 케이블 교체 작업이 매우 용이하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 각 방의 온도를 제어하는 제어유닛과 복수 개의 엑츄에이터들을 연결함에 있어서, 복수 개의 엑츄에이터 중에서 어느 하나의 엑츄에이터만 제어유닛에 직접적으로 연결하고, 나머지 엑츄에이터들은 제어유닛에 간접적으로 연결함으로써, 케이블 연결구조가 매우 간결하고, 케이블의 정리가 용이하며 케이블 설치가 손쉽다.

Claims (12)

  1. 난방 온수가 유동하는 난방 온수 배관;
    상기 난방 온수 배관을 흐르는 난방 온수를 가열하는 가열수단;
    상기 가열수단에 의해 가열된 난방 온수를 복수 개의 룸 쪽으로 공급하기 위한 난방 온수 공급 헤더;
    상기 각 룸으로부터 배송된 난방 온수를 상기 보일러 쪽으로 환수하기 위한 난방 온수 환수 헤더;
    상기 난방 온수 환수 헤더의 온수조절밸브에 설치되어 상기 온수조절밸브의 개도를 조절하는 복수 개의 엑츄에이터;
    상기 각 룸에 설치되며 상기 각 엑츄에이터와 상응하는 복수 개의 룸 조절기;
    상기 룸 조절기와 상기 엑츄에이터를 제어하는 제어유닛을 포함하되,
    상기 제어유닛은 상기 복수 개의 엑츄에이터들 중 어느 하나의 엑츄에이터와는 직접 연결되고, 나머지 엑츄에이터와는 간접적으로 연결되며,
    상기 제어유닛은 상기 어느 하나의 엑츄에이터와 직렬로 연결되고, 상기 엑츄에이터들은 인접하는 엑츄에이터와 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 자동 제어 난방시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어유닛에는 메인 회로 부가 내장되고, 상기 각 엑츄에이터에는 상기 메인 회로 부가 전기적으로 연결되는 서브 회로 부가 내장되는 것을 특징으로 하는 자동 제어 난방시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어유닛과 엑츄에이터의 연결 및 엑츄에이터들 간의 연결은 커넥터 연결구조인 것을 특징으로 하는 자동 제어 난방시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어유닛과 엑츄에이터의 연결 및 엑츄에이터들 간의 연결은 케이블로 이루어지며, 상기 케이블은 5개의 라인으로 이루어지며, 제 1,2라인은 엑츄에이터 구동모터용 AC 24V 이고, 제 3,4라인은 서브 회로부 구도용 DC 5V라인이며, 제5라인은 Tx,Rx 통신포트 라인인 것을 특징으로 하는 자동 제어 난방시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제어유닛은 상기 복수 개의 룸 조절기들 중 어느 하나의 룸 조절기와는 직접 연결되고, 나머지 룸 조절기와는 간접적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 자동 제어 난방시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제어유닛은 상기 어느 하나의 룸 조절기와 직렬로 연결되고, 상기 룸 조절기들은 인접하는 룸 조절기와 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 자동 제어 난방시스템.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제어유닛에는 홈네트워크 유닛이 연결되는 것을 특징으로 하는 자동 제어 난방시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제어유닛은 콘센트에 직접 접속되는 플러그 구조인 것을 특징으로 하는 자동 제어 난방시스템.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 각 룸 조절기와 상기 각 엑츄에이터 상호 간에는 고유 어드레스가 부여되고, 상호 간 통신으로 상기 온도조절밸브의 개도가 조절되는 것을 특징으로 하는 자동 제어 난방시스템.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 각 엑츄에이터에는 2개의 커넥터가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동 제어 난방시스템.
  12. 온수조절밸브의 개도(열림 정도)를 조절하는 복수 개의 엑츄에이터와, 상기 각 엑츄에이터를 제어하는 복수 개의 룸 조절기와, 상기 엑츄에이터와 상기 룸 조절기를 제어하는 제어유닛을 구비하는 난방 자동 제어시스템에 있어서,
    상기 제어유닛은 상기 복수 개의 엑츄에이터들 중에서 어느 하나의 엑츄에이터에 직렬 연결되고, 나머지 엑츄에이터들은 인접하는 엑츄에이터와 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 자동 제어 난방시스템.
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