KR101057146B1

KR101057146B1 - 난방장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR101057146B1
Application number: KR1020080119849A
Authority: KR
Inventors: 오정희
Original assignee: 오정희
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2011-08-16
Also published as: KR20100060998A

Abstract

난방수의 열을 난방존에 효과적으로 전달시켜 난방비용을 절감시키도록 한 난방장치 및 난방방법에 관한 것으로, 이러한 난방장치는 난방수가 유입되는 유입관으로부터 분기되는 복수의 난방수분기관을 구비하며 상기 난방수분기관에 각각 대응되는 복수의 난방존을 난방하는 난방장치에 있어서, 상기 난방수분기관에 마련되며, 상기 난방수분기관에 흐르는 상기 난방수의 흐름을 개방 또는 폐쇄시키는 복수의 개폐밸브와, 상기 난방존에 마련되며, 상기 난방존의 실온의 센싱 및 원하는 난방온도를 설정하는 복수의 온도조절기와, 상기 개폐밸브의 개폐여부를 식별하고, 상기 개폐밸브를 개방 또는 폐쇄시키는 밸브제어기를 구비하여서, 상기 난방수는 상기 난방수분기관에 미리 설정된 공급주기로 공급되되, 개방상태에 있는 상기 개폐밸브의 개수에 따라 상기 난방수가 상기 난방수분기관에 흐르는 공급지속시간이 설정되며, 상기 밸브제어기는 상기 공급주기마다 상기 공급지속시간 동안은 상기 개폐밸브를 개방시키고 상기 공급지속시간 경과후 상기 난방수가 재공급되기까지 상기 개폐밸브를 폐쇄시키는 것을 특징으로 한다.

Description

난방장치 및 그 방법{Heating Apparatus and Heating method}

본 발명은 난방장치 및 난방방법에 관한 것으로, 특히 개별 난방존에 공급되는 난방수를 주기적으로 공급 및 차단하여 효과적으로 난방할 수 있도록 한 난방장치 및 난방방법에 관한 것이다.

일반적인 난방장치는 난방수가 유입관으로 유입되어, 그 유입관으로부터 분기되어 각 난방존으로 연결되는 난방수분기관를 거치면서 난방수의 열을 각 난방존에 전달함으로써 난방하도록 구성된다.

이러한 난방장치는 난방하기 원하는 난방존에 난방수를 공급하기 위하여 그 난방존에 난방수의 흐름을 개폐하는 개폐밸브를 개방하거나 차단하여 난방한다.

종래 난방장치를 이용하여 난방함에 있어서, 사용자는 난방하고자 하는 난방존의 개폐밸브는 개방하고, 난방이 불필요한 난방존의 개폐밸브는 폐쇄함으로써 난방비의 절감을 시도하였다.

그러나, 특히 지역난방의 경우에 중앙플랜트에서 연속적으로 난방수를 공급받게 되므로, 일부 난방존의 개폐밸브를 폐쇄하더라도 전체 난방존의 개폐밸브를 개방한 것과 비교하여 난방비다 오히려 더 많이 발생되는 문제가 있다. 그 이유는 일부 난방존의 개폐밸브를 폐쇄한 경우에는 전체 난방존의 개폐밸브를 개방한 것에 비하여 그 개방된 개폐밸브를 통하여 난방수분기관에 흐르는 난방수의 유속이 빨라져 충분히 난방수의 열이 난방존에 전달되지 않고 난방수가 배출되기 때문이다.

다시말해, 전체 난방존의 개폐밸브를 개방한 경우에 각 난방존의 난방수분기관이 하나의 저항역할을 하여 유속이 빨라지는 것을 방지하였으나, 일부 난방존의 개폐밸브를 개방한 경우에는 난방수분기관에 의한 저항역할이 줄어들어 유속이 빨라지게된다.

이와 같이, 종래 난방장치 및 난방방법은 일부 난방존의 개폐밸브만을 개방시켜서 난방하더라도 그 일부 난방존의 난방효율이 떨어지고, 난방비용을 절감하는데 효과적이지 못한 단점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 사항을 고려하여 안출된 것으로, 개방상태에 있는 개폐밸브의 개수에 따라서 난방수가 흐르는 시간을 조절하여 설정하고, 난방존의 실온과 현재온도의 온도차에 따라서 난방수를 공급하는 공급주기를 조절하여 효과적으로 난방하게 한 난방장치 및 난방방법을 제공함을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 난방장치는, 난방수가 유입되는 유입관으로부터 분기되는 복수의 난방수분기관을 구비하며 상기 난방수분기관에 각각 대응되는 복수의 난방존을 난방하는 난방장치에 있어서, 상기 난방수분기관에 마련되며, 상기 난방수분기관에 흐르는 상기 난방수의 흐름을 개방 또는 폐쇄시키는 복수의 개폐밸브와, 상기 난방존에 마련되며, 상기 난방존의 실온의 센싱 및 원하는 난방온도를 설정하는 복수의 온도조절기와, 상기 개폐밸브의 개폐여부를 식별하고, 상기 개폐밸브를 개방 또는 폐쇄시키는 밸브제어기를 구비하여서, 상기 난방수는 상기 난방수분기관에 미리 설정된 공급주기로 공급되되, 개방상태에 있는 상기 개폐밸브의 개수에 따라 상기 난방수가 상기 난방수분기관에 흐르는 공급지속시간이 설정되며, 상기 밸브제어기는 상기 공급주기마다 상기 공급지속시간 동안은 상기 개폐밸브를 개방시키고 상기 공급지속시간 경과후 상기 난방수가 재공급되기까지 상기 개폐밸브를 폐쇄시키도록 구성된다.

또한, 상기 공급지속시간은 개방상태에 있는 상기 개폐밸브의 개수가 많을수 록 길어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 공급주기는 상기 난방존의 실온과 설정온도 사이의 온도차에 따라 설정되며, 상기 온도차가 클수록 상기 공급주기는 짧아지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 밸브제어기는 상기 난방존이 설정온도에 도달하면 상기 난방수분기관의 개폐밸브를 폐쇄시키며, 개방상태를 유지하는 상기 개폐밸브의 개수에 따라 상기 공급지속시간을 재설정하되, 개방상태에 있는 상기 개폐밸브의 개수가 감소할수록 상기 공급지속시간은 짧아지도록 하며, 개방상태를 유지하는 상기 개폐밸브에 대응하는 상기 난방존에 대하여, 그 난방존의 실온과 설정온도 사이의 온도차를 재계산하여 상기 공급주기를 재설정하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 난방방법은, 난방수가 유입되는 유입관으로부터 분기되는 복수의 난방수분기관을 구비하며 상기 난방수분기관에 각각 대응되는 복수의 난방존을 난방하는 난방방법에 있어서, 상기 난방수분기관에 마련되며, 상기 난방수분기관에 흐르는 상기 난방수의 흐름을 개폐시키는 복수의 개폐밸브를 개방하거나 폐쇄하여 난방하고자하는 상기 난방존을 선택하는 단계와, 상기 난방존에 마련되며, 상기 난방존의 실온의 센싱 및 원하는 난방온도를 설정하는 복수의 온도조절기에 의해 상기 선택된 각 난방존의 난방온도를 설정하는 단계와, 상기 난방수분기관에 공급되는 상기 난방수의 공급주기를 설정하는 단계와, 상기 개폐밸브의 개폐여부를 식별하는 밸브제어기가 개방된 상태에 있는 상기 개폐밸브의 개수를 식별하고, 그 개수에 따라 상기 난방수가 상기 난방수분기관에 흐르는 공급지속시간을 설정하는 단계와, 상기 밸브제어기가 상기 공급지속시 간 동안은 상기 개폐밸브를 개방시키고, 상기 공급지속시간 경과 후 상기 난방수가 재공급되기까지 상기 개폐밸브를 폐쇄시켜서, 상기 공급주기마다 상기 공급지속시간 동안 상기 난방수를 공급하는 공급단계를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 공급지속시간은 개방상태에 있는 상기 개폐밸브의 개수가 많을수록 길어지는 것이 바람직하다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 난방장치는, 난방수가 유입되는 유입관으로부터 분기되는 복수의 난방수분기관을 구비하며 상기 난방수분기관에 각각 대응되는 복수의 난방존을 난방하는 난방장치에 있어서, 상기 난방수분기관에 마련되며, 상기 난방수분기관에 흐르는 상기 난방수의 흐름을 개폐시키는 복수의 개폐밸브와, 상기 난방존에 마련되며, 상기 난방존의 실온의 센싱 및 원하는 난방온도를 설정하는 복수의 온도조절기와, 상기 개폐밸브의 개폐여부를 식별하고, 상기 개폐밸브를 개방 또는 폐쇄시키는 밸브제어기를 구비하여서, 상기 난방존의 실온과 설정온도 사이의 온도차에 따라 상기 난방수분기관에 공급되는 난방수의 공급주기가 설정되며, 상기 난방수는 상기 공급주기마다 미리 설정된 공급지속시간 동안 상기 난방수분기관에 흐르며, 상기 밸브제어기는 상기 공급주기마다 상기 공급지속시간 동안은 상기 개폐밸브를 개방시키고 상기 공급지속시간 경과후 상기 난방수가 재공급되기까지 상기 개폐밸브를 폐쇄시키도록 구성된다.

또한, 상기 공급주기는 상기 온도차가 클수록 짧아지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 밸브제어기는 상기 난방존이 설정온도에 도달하면 상기 난방수분기관의 개폐밸브를 폐쇄시키며, 개방상태를 유지하는 상기 개폐밸브에 대응하는 상기 난방존에 대하여, 그 난방존의 실온과 설정온도 사이의 온도차를 재계산하여 상기 공급주기를 재설정하되, 상기 온도차가 클수록 상기 공급주기는 짧아지는 것이 바람직하다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 난방방법은, 난방수가 유입되는 유입관으로부터 분기되는 복수의 난방수분기관을 구비하며 상기 난방수분기관에 각각 대응되는 복수의 난방존을 난방하는 난방방법에 있어서, 상기 난방수분기관에 마련되며 상기 난방수분기관에 흐르는 상기 난방수의 흐름을 개폐시키는 복수의 개폐밸브를 개방하거나 폐쇄하여 난방하고자하는 상기 난방존을 선택하는 단계와, 상기 난방존에 마련되며, 상기 난방존의 실온의 센싱 및 원하는 난방온도를 설정하는 복수의 온도조절기에 의해 상기 선택된 각 난방존의 난방온도를 설정하는 단계와, 상기 난방존의 실온과 설정온도 사이의 온도차에 따라 상기 난방수의 공급주기를 설정하는 단계와, 상기 공급주기마다 상기 난방수분기관에 흐르는 난방수의 공급지속시간을 설정하는 단계와, 상기 밸브제어기가 상기 공급지속시간 동안은 상기 개폐밸브를 개방시키고, 상기 공급지속시간 경과 후 상기 난방수가 재공급되기까지 상기 개폐밸브를 폐쇄시켜서, 상기 공급주기마다 상기 공급지속시간 동안 상기 난방수를 공급하는 공급단계를 포함하여 구성된다.

첫째, 본 발명에 따른 난방장치 및 난방방법은, 난방수분기관을 개폐시키는 개폐밸브 중 개방상태에 있는 개폐밸브의 개수에 따라 난방수가 난반수분기관에 지속적으로 흐르는 시간, 즉 공급지속시간을 조절하여 개방된 개폐밸브이 개수에 따라 난방수의 유속이 변동되더라도 효과적으로 난방할 수 있게 한다.

둘째, 난방존의 실온과 설정온도 사이의 온도차에 따라 난방수분기관에 공급되는 난방수의 공급주기, 즉 개폐밸브가 개방된후 다시 재개방될 때까지의 시간을 조절하여 효과적으로 난방하도록 한다.

셋째, 공급주기마다 공급지속시간 동안은 난방수가 흐르도록 하고, 다음의 공급주기까지 개폐밸브를 폐쇄하여 난방수분기관 내에 난방수가 체류하도록 하여 난방존에 난방수의 열이 효과적으로 전달되게 함으로써, 난방의 효율을 높이게 된다.

도1은 본 발명 실시예에 따른 난방과정을 도시한 흐름도이며, 도2는 본 발명 실시예에 따른 난방장치의 개략적인 개념도이며, 도2 및 도3은 본 발명 실시예에 따른 난방장치에 의한 난방과정의 일례를 도시한 그래프이다.

먼저, 도1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 난방방법을 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 난방방법은, 난방수가 유입되는 유입관(100)으로부터 분기되는 복수의 난방수분기관(10,20,30,40,50)을 구비하며 상기 난방수분기관(10,20,30,40,50)에 각각 대응되는 복수의 난방존(1,2,3,4,5)을 난방하는 방법에 관한 것이다.

먼저, 사용자는 상기 난방수분기관(10,20,30,40,50)에 마련되며, 상기 난방수분기관(10,20,30,40,50)에 흐르는 상기 난방수의 흐름을 개폐시키는 복수의 개폐밸브(11,21,31,41,51)를 개방하거나 폐쇄하여 난방하고자하는 상기 난방존(1,2,3,4,5)을 선택한다(S10).

사용자는 난방하고자 하는 난방존(1,2,3,4,5)의 개폐밸브(11,21,31,41,51)를 개방하고, 난방이 불필요한 난방존(1,2,3,4,5)에 대하여는 개폐밸브(11,21,31,41,51)를 폐쇄함으로써, 난방하기 원하는 난방존(1,2,3,4,5)을 선택한다.

이어서, 사용자는 각 난방존(1,2,3,4,5)에 구비되는 온도조절기(12,22,32,42,52)를 이용하여 원하는 난방온도를 설정한다(S20).

상기 온도조절기(12,22,32,42,52)는 난방존(1,2,3,4,5)의 실온을 센싱하고 설정온도 사이의 온도차를 계산하며, 상기 온도조절기(12,22,32,42,52)에 의해 계산된 온도차에 따라서 난방수분기관(10,20,30,40,50)에 공급되는 난방수의 공급주기(△ST)가 설정된다(S30). 구체적으로, 상기 공급주기(△ST)는 개폐밸브(11,21,31,41,51)가 개방된 후 재개방될까지의 시간으로, 밸브제어기(60)가 공급주기(△ST)마다 개폐밸브(11,21,31,41,51)를 개방시키도록 제어한다.

이때, 상기 공급주기(△ST)는 온도차가 클수록 짧아지도록 설정되는데, 이는 상기 온도차가 상대적으로 큰 난방존(1,2,3,4,5)에 보다 짧은 주기로 난방수를 공급하기 위함이다.

이어서, 밸브제어기(60)는 개방상태에 있는 개폐밸브(11,21,31,41,51)의 개수를 식별하고, 그 개수에 따라 난방수분기관(10,20,30,40,50)에 난방수를 연속하여 공급하는 시간, 즉 공급지속시간(△RT)을 설정한다(S40). 구체적으로, 상기 공급지속시간(△RT)은 개폐밸브(11,21,31,41,51)가 개방되어 난방수가 흐르는 시점부터 개폐밸브(11,21,31,41,51)가 폐쇄되어 난방수의 흐름이 차단된 시점까지의 시간으로, 상기 개폐밸브(11,21,31,41,51)의 개폐는 밸브제어기(60)가 제어한다.

상기 공급주기(△ST)와 공급지속시간(△RT)이 설정되면, 개방된 개폐밸브(11,21,31,41,51)를 경유하여 난방존(1,2,3,4,5)에 난방수가 공급된다. 난방수는 상기 공급주기(△ST)마다 공급지속시간(△RT) 동안 난방수분기관(10,20,30,40,50) 내를 흐르게 된다(S50).

구체적으로, 밸브제어기(60)는 선택된 난방존(1,2,3,4,5)의 개폐밸브(11,21,31,41,51)를 공급주기(△ST)마다 개방하여 난방수를 흘려보내며, 이때 밸브제어기(60)는 상기 공급지속시간(△RT)이 경과하면 개폐밸브(11,21,31,41,51)를 폐쇄하여 상기 공급지속시간(△RT) 동안만 난방수가 흐르도록 한다.

이렇게 공급지속시간(△RT) 경과후 다음의 공급주기(△ST)에 난방수가 재공급되기까지 난방수는 난방수분기관(10,20,30,40,50)에 체류하게 되어, 난방수의 열이 효과적으로 난방존(1,2,3,4,5)에 전달된다.

상기 공급주기(△ST) 및 공급지속시간(△RT)을 반복하면서 난방을 계속하던 중, 설정온도에 도달한 난방존(1,2,3,4,5)이 있는 경우(S60)에 밸브제어기(60)는 설정온도에 도달한 난방존(1,2,3,4,5)에 대응하는 난방수분기관(10,20,30,40,50)의 개폐밸브(11,21,31,41,51)를 폐쇄시키며(S70), 개방상태를 유지하는 개폐밸브(11,21,31,41,51)의 개수에 따라 공급지속시간(△RT)을 재설정하고, 개방상태를 유지하는 개폐밸브(11,21,31,41,51)에 대응하는 난방존(1,2,3,4,5)에 대하여 그 난방존(1,2,3,4,5)의 실온과 설정온도 사이의 온도차를 재계산하여 상기 공급주기(△ST)를 재설정하게 된다.

이때, 상기 공급지속시간(△RT)은 개방된 개폐밸브(11,21,31,41,51)의 개수가 감소할수록 짧아지도록 설정된다. 개방된 개폐밸브(11,21,31,41,51)의 개수가 감소하면, 상대적으로 난방수분기관(10,20,30,40,50)에 흐르는 유속이 빨라져 난방수의 열이 충분히 난방존(1,2,3,4,5)에 전달되지 못한 상태에서 난방수가 배출 관(200)으로 배출되기 때문에, 유속이 빨라진 것에 비례하여 공급지속시간(△RT)을 감소시키고 공급지속시간(△RT) 경과 후 개폐밸브(11,21,31,41,51)를 폐쇄시키면 불필요하게 배출되는 난방수의 유량을 줄이고 상대적으로 난방수분기관(10,20,30,40,50) 내에 난방수가 체류하는 시간이 길어지게 되어 난방수의 열이 난방존(1,2,3,4,5)에 효과적으로 전달된다.

이어서, 재설정된 공급주기(△ST) 및 공급지속시간(△RT)을 토대로 상기한 방법과 마찬가지로 난방을 계속하며, 모든 난방존(1,2,3,4,5)이 설정온도에 도달할 때까지 반복하게 된다(S80,S90).

이하, 상기 방법을 구현한 난방장치를 구체적으로 설명한다.

본 실시예에 따른 난방장치는 난방수가 유입관(100)으로 유입되어, 그 유입관(100)으로부터 분기되는 복수의 난방수분기관(10,20,30,40,50)을 경유한 후 배출관(200)으로 배출되도록 구성되며, 각 난방수분기관(10,20,30,40,50)에 대응되는 난방존(1,2,3,4,5)은 상기 난방수의 열을 흡수하여 난방되도록 구성된다.

도2 내지 도4를 참조하면, 이러한 본 발명 실시예의 난방장치는, 개폐밸브(11,21,31,41,51), 온도조절기(12,22,32,42,52), 밸브제어기(60)를 포함하여 구성된다.

상기 개폐밸브(11,21,31,41,51)는 난방수분기관(10,20,30,40,50)에 마련되며, 그 난방수분기관(10,20,30,40,50)에 흐르는 상기 난방수의 흐름을 개방하거나 폐쇄시킨다. 본 실시예에서 각 난방존(1,2,3,4,5)에 대응하여 복수의 난방수분기관(10,20,30,40,50)이 형성되고, 상기 난방수분기관(10,20,30,40,50)마다 개폐밸 브(11,21,31,41,51)가 설치된다. 상기 개폐밸브(11,21,31,41,51)는 후술할 밸브제어기(60)에 의해서 제어된다.

상기 온도조절기(12,22,32,42,52)는 난방존(1,2,3,4,5)에 마련되며, 그 난방존(1,2,3,4,5)의 실온을 센싱하고 원하는 난방온도를 설정하기 위해서 마련된다. 본 실시예에서 온도조절기(12,22,32,42,52)는 각 난방존(1,2,3,4,5)마다 설치된다.

상기 온도조절기(12,22,32,42,52)에 의해 각 난방존(1,2,3,4,5)의 실온과 사용자가 설정한 설정온도 사이의 온도차가 계산되며, 그 온도차에 따라 난방수분기관(10,20,30,40,50)에 공급되는 난방수의 공급주기(△ST)가 설정되게 된다. 상기 공급주기(△ST)는 상기 온도차가 클수록 짧게 설정된다.

상기 밸브제어기(60)는 개폐밸브(11,21,31,41,51)의 개폐여부를 식별하고, 개폐밸브(11,21,31,41,51)를 개방시키거나 폐쇄시킨다. 상기 밸브제어기(60)에 의해 식별된 개방상태에 있는 개폐밸브(11,21,31,41,51)의 개수에 따라 난방수가 난방수분기관(10,20,30,40,50)에 공급되어 흐르는 시간, 즉 공급지속시간(△RT)이 설정된다. 상기 공급지속시간(△RT)은 개방상태에 있는 개폐밸브(11,21,31,41,51)의 개수가 많을수록 길게 설정된다.

상기 밸브제어기(60)는 공급주기(△ST)마다 공급지속시간(△RT) 동안은 개폐밸브(11,21,31,41,51)를 개방시키고 공급지속시간(△RT) 경과후 난방수가 재공급되기까지 개폐밸브(11,21,31,41,51)를 폐쇄시킨다.

이하, 상기 구성에 의한 난방장치의 작용을 구체적인 예를 통하여 설명한다.

도2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 난방장치는 난방수의 유입 관(100)과 배출관(200) 사이에 5개의 난방수분기관(10,20,30,40,50)이 마련되며 상기 각 난방수분기관(10,20,30,40,50)에 대응하여 5개의 난방존1 내지 5가 마련되고, 각 난방수분기관(10,20,30,40,50)마다 개폐밸브(11,21,31,41,51)가 구비되며 각 난방존(1,2,3,4,5)마다 온도조절기(12,22,32,42,52)가 구비된다.

사용자는 난방존(1,2,3,4,5)의 실온과 설정온도 사이의 온도차에 따라 난방수의 공급주기(△ST)를 예컨대, 아래 [표1]과 같이 설정한다. 상기 공급주기(△ST)는 온도차가 클수록 공급주기(△ST)가 짧아지도록 설정하며, 필요에 따라 변경될 수 있다.

그리고, 개방상태에 있는 개폐밸브의 개수에 따라 난방수의 공급지속시간(△RT)을 예컨대, 아래 [표2]와 같이 설정하며, 상기 공급지속시간(△RT)은 개방된 개폐밸브(11,21,31,41,51)의 개수가 많을수록 길어지도록 설정한다. 상기 공급지속시간(△RT) 또한 필요에 따라 변경도리 수 있다.

ΔT(설정온도-실온), 단위:℃	ΔST(공급주기), 단위:시간
1	2
2	1.5
3	1
4	0.5
5	연속가동

[표1]

ΔN(개방상태에 있는 개폐밸브의 개수)	ΔRT(공급지속시간), 단위:분
1	4
2	6
3	8
4	10
5	12

[표2]

도3는 전체 5개의 개폐밸브(11,21,31,41,51) 중에 난방존 1 내지 4의 개폐밸 브(11,21,31,41)는 개방상태에 있으며, 난방존5의 개폐밸브(51)는 폐쇄상태에 있을 때, 본 발명에 따른 난방장치의 동작을 도시한다.

개폐밸브(11,21,31,41)가 개방되어 있는 난방존1 내지 4의 실온과 설정온도 사이의 온도차는 각각 △T1=1℃, △T2=2℃, △T3=3℃, △T4=4℃이므로, 상기 [표1]에서 각 난방존의 공급주기(△ST)는 각각 △ST1=2, △ST2=1.5, △ST3=1, △ST4=0.5으로 설정된다. (여기서 △Tn은 난방존n의 온도차이며, △STn은 난방존n의 공급주기임, n=1,2,3,4)

그리고, 개방상태에 있는 개폐밸브(11,21,31,41)의 개수(△N)가 4이므로, 상기 [표2]에서 공급지속시간(△RT)는 △RT=10으로 설정된다.

따라서, 밸브제어기(60)는 각 난방존(1,2,3,4)에 해당하는 공급주기(△ST)마다 개폐밸브(11,21,31,41)를 개방시키고, 상기 공급주기(△ST)마다 상기 공급지속시간(△RT) 동안 개폐밸브(11,21,31,41)의 개방상태를 유지하며, 상기 공급지속시간(△RT)이 경과하면 다음의 공급주기(△ST)에까지 개폐밸브(11,21,31,41)를 폐쇄시킨다.

구체적으로, 난방수의 공급지속시간(△RT)은 10분으로 설정되며, 각 난방존(1,2,3,4)의 공급주기(△ST)는 난방존1이 2시간, 난방존2가 1시간 30분, 난방존3이 1시간, 난방존4가 30분으로 설정된다.

이에 따라서, 난방이 시작되면 난방존1의 난방수분기관(10)에는 10분 동안 난방수가 흐르게 되고, 그 후 1시간 50분 동안은 난방수가 흐르지 않도록 개폐밸브(11)가 폐쇄된 상태를 유지한다. 즉, 난방존1은 난방수가 흐르는 시간(10분)과 흐르지 않는 시간(1시간 50분)이 2시간을 주기로 반복한다.

난방존1과 마찬가지로, 난방존2는 공급주기(△ST) 1시간 30분마다 공급지속시간(△RT) 10분 동안은 난방수가 흐르고 나머지 1시간 20분은 난방수가 흐르지 않게 된다. 난방존3은 공급주기(△ST) 1시간마다 공급지속시간(△RT) 10분 동안은 난방수가 흐르고 50분은 난방수가 흐르지 않게 되며, 난방존4는 공급주기(△ST) 30분마다 공급지속시간(△RT) 10분 동안은 난방수가 흐르고 20분은 난방수가 흐르지 않게 된다.

이와 같이, 각 난방존(1,2,3,4)은 난방수가 난방수분기관(10,20,30,40)에 흐르는 시간과 난방수분기관(10,20,30,40)에 체류하는 시간이 주기적으로 반복되면서 난방되게 된다.

이어서, 난방이 계속되는 중에 설정온도에 도달한 난방존이 있는 경우의 작용을 설명한다.

상기 밸브제어기(60)는 상기 난방존이 설정온도에 도달하면 상기 난방수분기관의 개폐밸브를 폐쇄시키며, 개방상태를 유지하는 상기 개폐밸브의 개수에 따라 상기 공급지속시간(△RT)을 재설정하며, 개방상태를 유지하는 상기 개폐밸브에 대응하는 상기 난방존에 대하여 그 난방존의 실온과 설정온도 사이의 온도차를 재계산하여 상기 공급주기(△ST)를 재설정하게 된다.

도4는 도3에 따라 난방을 수행하던 중에 난방존1의 실온이 설정온도에 도달했을 때의 동작을 도시한다.

난방존1의 실온이 설정온도에 도달하면, 밸브제어기(60)는 난방존1의 개폐밸 브(11)를 폐쇄하여 난방수가 더 이상 난방존1로 공급되지 않도록 한다.

그리고, 온도조절기(22,32,42)는 개폐밸브(21,31,41)가 개방상태에 있는 난방존2 내지 4의 실온, 즉 난방존1의 개폐밸브(11)가 폐쇄될 때 난방존2 내지 4의 실온과 설정온도 사이의 온도차를 재계산한다.

그 결과, 난방존2 내지 4의 온도차 각각은 △T2=1℃, △T3=2℃, △T4=3℃로 센싱되었다. 난방존1의 개폐밸브(11)가 폐쇄되기 전까지 일정시간 동안 난방이 이루어졌으므로 난방존2 내지 4의 온도차가 줄어들게 된다.

상기 난방존2 내지 4의 온도차에 따라 난방존2 내지 4의 공급주기(△ST)가 상기 [표1]에 의해 재설정된다. 즉 난방존2의 △ST2=2, 난방존3의 △ST3=1.5, 난방존4의 △ST4=1로 재설정된다.

그리고, 개방상태를 유지하는 개폐밸브(21,31,41)는 기존의 4개에서 3개로 줄어들게 되어, 상기 [표2]에 의해 공급지속시간(△RT)은 10분에서 8분으로 재설정된다.

이렇게 공급주기(△ST)와 공급지속시간(△RT)이 재설정되어, 난방존2 내지 4의 난방이 상기 도3에서 설명한 바와 같이 수행된다.

구체적으로, 난방존2는 2시간마다 8분 동안은 난방수가 흐르고 나머지 1시간 52분은 난방수가 난방수분기관(20)에 체류하게 되고, 난방존3은 1시간 30분마다 8분 동안은 난방수가 흐르고 나머지 1시간 22분은 난방수가 난방수분기관(30)에 체류하게 되며, 난방존4는 1시간마다 8분 동안은 난방수가 흐르고 나머지 52분은 난방수가 난방수분기관(40)에 체류하게 된다.

이와 같이, 난방존2 내지 4는 난방수가 난방수분기관(20,30,40)에 흐르는 시간과 난방수분기관(20,30,40)에 체류하는 시간이 주기적으로 반복되면서 난방되며, 난방존2 내지 4 중 어느 하나가 설정온도에 도달하면, 다시 공급주기(△ST) 및 공급지속시간(△RT)을 재설정하여 난방하는 과정을 반복하게 된다.

이처럼, 본 발명에 따른 난방장치는 온도차가 큰 난방존일수록 난방수의 공급주기를 짧게하여 난방을 집중적으로 수행하여 효과적으로 난방을 수행하게 한다.

또한, 개방상태에 있는 개폐밸브의 개수에 따라 난방수의 공급지속시간을 조절하므로, 개폐밸브의 개수가 변동되어 난방수분기관에 흐르는 난방수의 유속이 변화하더라도 효과적으로 난방을 수행할 수 있게 된다.

즉, 개방상태에 있는 개폐밸브의 개수가 감소하면 개폐밸브를 통하여 난방수분기관에 흐르는 난방수의 유속이 빨라지게 되므로, 공급지속시간을 짧아지도록 하여 불필요하게 난방수분기관을 통하여 흘러나가는 난방수의 유량을 줄이며, 공급지속시간이 경과한 후에는 개폐밸브를 폐쇄하여 다음의 공급주기에 난방수가 재공급될 때까지 난방수를 난방수분기관에 체류시키므로, 그 체류하는 동안에 난방수의 열이 충분히 난방존에 전달되는 효과를 제공한다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 많은 변형이 제공될 수 있다.

예컨대, 사용자는 각 난방존의 실온과 설정온도 사이의 온도차에 무관하게 난방수의 공급주기를 미리 일정하게 설정하고, 밸브제어기에 의해 개방상태에 있는 개폐밸브의 개수에 따라서 공급지속시간이 조절되도록 하여 난방을 수행할 수 있으며, 또는 개방상태에 있는 개폐밸브의 개수에 무관하게 공급지속시간을 미리 일정하게 설정하고 각 난방존의 실온과 설정온도 사이의 온도차에 따라 공급주기가 조절되도록 하여 난방을 수행할 수도 있다.

도1은 본 발명 실시예에 따른 난방과정을 도시한 흐름도,

도2는 본 발명 실시예에 따른 난방장치의 개략적인 개념도,

도3는 본 발명 실시예에 따른 난방장치에 의한 난방과정의 일례를 도시한 그래프,

도4은 본 발명 실시예에 따른 난방장치에 의한 난방과정을 일례를 도시한 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100... 유입관 200... 배출관

1,2,3,4,5... 난방존 10,20,30,40,50... 난방수분기관

11,21,31,41,51...개폐밸브 12,22,32,42,52...온도조절기

60... 밸브제어기

Claims

난방수가 유입되는 유입관으로부터 분기되는 복수의 난방수분기관을 구비하며 상기 난방수분기관에 각각 대응되는 복수의 난방존을 난방하는 난방장치에 있어서,

상기 난방수분기관에 마련되며, 상기 난방수분기관에 흐르는 상기 난방수의 흐름을 개방 또는 폐쇄시키는 복수의 개폐밸브;

상기 난방존에 마련되며, 상기 난방존의 실온의 센싱 및 원하는 난방온도를 설정하는 복수의 온도조절기;

상기 개폐밸브의 개폐여부를 식별하고, 상기 개폐밸브를 개방 또는 폐쇄시키는 밸브제어기;를 구비하여서,

상기 난방수는 상기 난방수분기관에 미리 설정된 공급주기로 공급되되,

개방상태에 있는 상기 개폐밸브의 개수에 따라 상기 난방수가 상기 난방수분기관에 흐르는 공급지속시간이 설정되며,

상기 밸브제어기는 상기 공급주기마다 상기 공급지속시간 동안은 상기 개폐밸브를 개방시키고 상기 공급지속시간 경과후 상기 난방수가 재공급되기까지 상기 개폐밸브를 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 난방장치.
제1항에 있어서,

상기 공급지속시간은 개방상태에 있는 상기 개폐밸브의 개수가 많을수록 길 어지는 것을 특징으로 하는 난방장치.
제1항에 있어서,

상기 공급주기는 상기 난방존의 실온과 설정온도 사이의 온도차에 따라 설정되며, 상기 온도차가 클수록 상기 공급주기는 짧아지는 것을 특징으로 하는 난방장치.
제3항에 있어서,

상기 밸브제어기는 상기 난방존이 설정온도에 도달하면 상기 난방수분기관의 개폐밸브를 폐쇄시키며,

개방상태를 유지하는 상기 개폐밸브의 개수에 따라 상기 공급지속시간을 재설정하되, 개방상태에 있는 상기 개폐밸브의 개수가 감소할수록 상기 공급지속시간은 짧아지도록 하며,

개방상태를 유지하는 상기 개폐밸브에 대응하는 상기 난방존에 대하여, 그 난방존의 실온과 설정온도 사이의 온도차를 재계산하여 상기 공급주기를 재설정하는 것을 특징으로 하는 난방장치.
난방수가 유입되는 유입관으로부터 분기되는 복수의 난방수분기관을 구비하며 상기 난방수분기관에 각각 대응되는 복수의 난방존을 난방하는 난방방법에 있어서,

상기 난방수분기관에 마련되며, 상기 난방수분기관에 흐르는 상기 난방수의 흐름을 개폐시키는 복수의 개폐밸브를 개방하거나 폐쇄하여 난방하고자하는 상기 난방존을 선택하는 단계;

상기 난방존에 마련되며, 상기 난방존의 실온의 센싱 및 원하는 난방온도를 설정하는 복수의 온도조절기에 의해 상기 선택된 각 난방존의 난방온도를 설정하는 단계;

상기 난방수분기관에 공급되는 상기 난방수의 공급주기를 설정하는 단계;

상기 개폐밸브의 개폐여부를 식별하는 밸브제어기가 개방된 상태에 있는 상기 개폐밸브의 개수를 식별하고, 그 개수에 따라 상기 난방수가 상기 난방수분기관에 흐르는 공급지속시간을 설정하는 단계; 및

상기 밸브제어기가 상기 공급지속시간 동안은 상기 개폐밸브를 개방시키고, 상기 공급지속시간 경과 후 상기 난방수가 재공급되기까지 상기 개폐밸브를 폐쇄시켜서, 상기 공급주기마다 상기 공급지속시간 동안 상기 난방수를 공급하는 공급단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 난방방법.
제5항에 있어서,

상기 공급지속시간은 개방상태에 있는 상기 개폐밸브의 개수가 많을수록 길어지는 것을 특징으로 하는 난방방법.
제5항에 있어서,

상기 공급주기는 상기 난방존의 실온과 설정온도 사이의 온도차에 따라 설정되며, 상기 온도차가 클수록 상기 공급주기는 짧아지는 것을 특징으로 하는 난방방법.
제7항에 있어서,

상기 밸브제어기는 상기 난방존이 설정온도에 도달하면 상기 난방수분기관의 개폐밸브를 폐쇄시키며,

개방상태를 유지하는 상기 개폐밸브의 개수에 따라 상기 공급지속시간을 재설정하되, 개방상태에 있는 상기 개폐밸브의 개수가 감소할수록 상기 공급지속시간은 짧아지도록 하며,

개방상태를 유지하는 상기 개폐밸브에 대응하는 상기 난방존에 대하여, 그 난방존의 실온과 설정온도 사이의 온도차를 재계산하여 상기 공급주기를 재설정하는 것을 특징으로 하는 난방방법.
난방수가 유입되는 유입관으로부터 분기되는 복수의 난방수분기관을 구비하며 상기 난방수분기관에 각각 대응되는 복수의 난방존을 난방하는 난방장치에 있어서,

상기 난방수분기관에 마련되며, 상기 난방수분기관에 흐르는 상기 난방수의 흐름을 개폐시키는 복수의 개폐밸브;

상기 난방존에 마련되며, 상기 난방존의 실온의 센싱 및 원하는 난방온도를 설정하는 복수의 온도조절기;

상기 개폐밸브의 개폐여부를 식별하고, 상기 개폐밸브를 개방 또는 폐쇄시키는 밸브제어기;를 구비하여서,

상기 난방존의 실온과 설정온도 사이의 온도차에 따라 상기 난방수분기관에 공급되는 난방수의 공급주기가 설정되며,

상기 난방수는 상기 공급주기마다 미리 설정된 공급지속시간 동안 상기 난방수분기관에 흐르며,

상기 밸브제어기는 상기 공급주기마다 상기 공급지속시간 동안은 상기 개폐밸브를 개방시키고 상기 공급지속시간 경과후 상기 난방수가 재공급되기까지 상기 개폐밸브를 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 난방장치.
제9항에 있어서,

상기 공급주기는 상기 온도차가 클수록 짧아지는 것을 특징으로 하는 난방장치.
제10항에 있어서,

상기 밸브제어기는 상기 난방존이 설정온도에 도달하면 상기 난방수분기관의 개폐밸브를 폐쇄시키며,

개방상태를 유지하는 상기 개폐밸브에 대응하는 상기 난방존에 대하여, 그 난방존의 실온과 설정온도 사이의 온도차를 재계산하여 상기 공급주기를 재설정하 되, 상기 온도차가 클수록 상기 공급주기는 짧아지는 것을 특징으로 하는 난방장치.
난방수가 유입되는 유입관으로부터 분기되는 복수의 난방수분기관을 구비하며 상기 난방수분기관에 각각 대응되는 복수의 난방존을 난방하는 난방방법에 있어서,

상기 난방수분기관에 마련되며 상기 난방수분기관에 흐르는 상기 난방수의 흐름을 개폐시키는 복수의 개폐밸브를 개방하거나 폐쇄하여 난방하고자하는 상기 난방존을 선택하는 단계;

상기 난방존에 마련되며, 상기 난방존의 실온의 센싱 및 원하는 난방온도를 설정하는 복수의 온도조절기에 의해 상기 선택된 각 난방존의 난방온도를 설정하는 단계;

상기 난방존의 실온과 설정온도 사이의 온도차에 따라 상기 난방수의 공급주기를 설정하는 단계;

상기 공급주기마다 상기 난방수분기관에 흐르는 난방수의 공급지속시간을 설정하는 단계; 및

밸브제어기가 상기 공급지속시간 동안은 상기 개폐밸브를 개방시키고, 상기 공급지속시간 경과 후 상기 난방수가 재공급되기까지 상기 개폐밸브를 폐쇄시켜서, 상기 공급주기마다 상기 공급지속시간 동안 상기 난방수를 공급하는 공급단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 난방방법.
제12항에 있어서,

상기 공급주기는 상기 온도차가 클수록 짧아지는 것을 특징으로 하는 난방방법.
제12항에 있어서,

상기 밸브제어기는 상기 난방존이 설정온도에 도달하면 상기 난방수분기관의 개폐밸브를 폐쇄시키며,

개방상태를 유지하는 상기 개폐밸브에 대응하는 상기 난방존에 대하여, 그 난방존의 실온과 설정온도 사이의 온도차를 재계산하여 상기 공급주기를 재설정하되, 상기 온도차가 클수록 상기 공급주기는 짧아지는 것을 특징으로 하는 난방방법.