KR101197118B1 - 난방용수 순환 제어 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기존에 한 방향으로만 흐르는 난방용수를 전자변을 이용하여 양방향으로 흐르게 함으로서 난방 효율을 높여준다. 또한, 제어부를 가지고 있어 난방이 가동되는 때에만 난방 용수의 흐름을 제어하며 난방용수의 유량과 온도를 측정하여 방이 골고루 데워질 수 있도록 효과적인 시간 간격을 가지고 난방용수의 방향을 제어한다. 본 발명은 보일러 내부에 설치하여 보일러의 난방 용수의 방향을 제어할 수도 있으며 댁내에 들어오는 난방용수 초입에 설치하면 모든 방에 모두 적용이 가능하고 각 방별로도 설치가 가능하다. 또한, 비슷한 난방 구조를 가진 산업용 보일러 및 중앙난방식의 아파트 등 난방용수를 사용하는 구조에 동일하게 적용이 가능하며 기축 시설에도 추가로 설치할 수 있다.
Description
본 발명은 난방용수 순환 제어 기술에 관한 것으로, 특히 난방파이프의 유입단 및 유출단의 난방용수 흐름 제어를 통해 난방효율을 높이는데 적합한 난방용수 순환 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반 가정에서 사용하는 보일러(boiler) 및 중앙난방 시스템은 방바닥에 갈 지(之)자 형태로 난방파이프를 매설하고, 여기에 난방 용수를 순환시켜 난방용수의 열량이 난방파이프를 통해 방바닥에 전도되면서 방바닥을 따뜻하게 만들어 주고 난방용수의 온도는 낮아지는 구조를 가지고 있다. 이때, 난방용수가 들어오는 부분(예컨대, 난방파이프의 유입단)의 방은 난방용수의 온도가 높으므로 빨리 따뜻해지고, 난방용수가 나가는 부분(예컨대, 난방파이프의 유출단)의 방은 난방용수의 온도가 상대적으로 낮아 늦게 따뜻해지기 때문에 방을 전체적으로 덥히는데 시간이 오래 걸리는 단점을 가지고 있었다.
비록, 모터를 사용하는 보일러 시스템에서는 난방용수의 흐름을 역방향으로 제어할 수는 있으나, 모터에 무리가 가기 쉽고 역방향으로 제어하는데 시간이 걸려 자주 방향을 바꾸어 주기는 힘든 것이 현실이다. 또한, 중앙난방식 등의 경우에는 난방용수의 방향을 바꾸어 줄 수 있는 방법을 가지고 있지 못했다.
이에 본 발명에서는, 난방용수 순환파이프의 유입단 및 유출단의 난방용수의 온도 및 유량에 따라 난방용수의 흐름 방향을 선택적으로 제어함으로써, 난방효율을 높일 수 있는 난방용수 순환 제어 기술을 마련하고자 한다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 난방용수 순환 제어 장치에 따르면, 순환파이프로 유입되는 난방용수의 온도정보 또는 유량정보를 측정하는 제1 측정부(100/1)와, 상기 순환파이프로부터 유출되는 난방용수의 온도정보 또는 유량정보를 측정하는 제2 측정부(100/2)와, 상기 제1 측정부(100/1)와 상기 순환파이프의 난방용수 정방향 유입구 사이에 장착되어 온/오프 동작되는 제1 전자변(102/1)과, 상기 제1 측정부(100/1)와 상기 순환파이프의 난방용수 역방향 유출구 사이에 장착되어 온/오프 동작되는 제2 전자변(102/2)과, 상기 제2 측정부(100/2)와 상기 순환파이프의 상기 난방용수 역방향 유입구 사이에 장착되어 온/오프 동작되는 제3 전자변(102/3)과, 상기 제2 측정부(100/2)와 상기 순환파이프의 상기 난방용수 정방향 유출구 사이에 장착되어 온/오프 동작되는 제4 전자변(102/4)과, 상기 제1 측정부(100/1) 및 제2 측정부(100/2)로부터의 온도정보 또는 유량정보에 따라 상기 제1 전자변(102/1)과 상기 제4 전자변(102/4)을 온시키고 상기 제2 전자변(102/2)과 상기 제3 전자변(102/3)을 오프시켜 난방용수가 상기 순환파이프로 정방향 순환되도록 하고, 상기 제2 전자변(102/2)과 상기 제3 전자변(102/3)을 온시키고 상기 제1 전자변(102/1)과 상기 제4 전자변(102/4)을 오프시켜 난방용수가 상기 순환파이프로부터 역방향 순환되도록 하는 제어부(104)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어부(104)는, 상기 온도정보 또는 유량정보의 차이가 기 설정된 값 이상이면, 상기 난방용수의 순방향 순환 제어와 역방향 순환 제어 중 적어도 하나 이상을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어부(104)는, 제1 설정시간 동안 정방향으로 상기 난방용수를 순환시키고, 제2 설정시간 동안 상기 난방용수의 순환을 정지시키며, 상기 제1 설정시간 동안 역방향으로 상기 난방용수를 순환시키는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 난방용수 순환 제어 장치에 따르면, 순환파이프로 유입되는 난방용수의 온도정보 또는 유량정보를 측정하는 제1 측정부(600/1)와, 상기 순환파이프로부터 유출되는 난방용수의 온도정보 또는 유량정보를 측정하는 제2 측정부(600/2)와, 상기 난방용수의 순환 방향을 3방향으로 스위칭하도록 각 방향에 각각의 개폐구를 가지며, 상기 제1 측정부(600/1)와 상기 순환파이프의 난방용수 정방향 유입구 및 역방향 유출구 사이에 장착되어 온/오프 동작되는 제1 3웨이 밸브(3way-valve)(602/1)와, 상기 난방용수의 순환 방향을 3방향으로 스위칭하도록 각 방향에 각각의 개폐구를 가지며, 상기 제2 측정부(600/2)와 상기 순환파이프의 난방용수 역방향 유입구 및 정방향 유출구 사이에 장착되어 온/오프 동작되는 제2 3웨이 밸브(602/2)와, 상기 제1 측정부(600/1) 및 제2 측정부(600/2)로부터의 온도정보 또는 유량정보에 따라 상기 제1 3웨이 밸브(602/1)의 유입단측 개폐구와 상기 제2 3웨이 밸브(602/2)의 유출단측 개폐구를 온시키고 상기 제1 3웨이 밸브(602/1)의 유출단측 개폐구와 상기 제2 3웨이 밸브(602/2)의 유입단측 개폐구를 오프시켜 난방용수가 상기 순환파이프로 정방향 순환되도록 하고, 상기 제1 3웨이 밸브(602/1)의 유출단측 개폐구와 상기 제2 3웨이 밸브(602/2)의 유입단측 개폐구를 온시키고 상기 제1 3웨이 밸브(602/1)의 유입단측 개폐구와 상기 제2 3웨이 밸브(602/2)의 유출단측 개폐구를 오프시켜 난방용수가 상기 순환파이프로 역방향 순환되도록 하는 제어부(604)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어부(604)는, 상기 온도정보 또는 유량정보의 차이가 기 설정된 값 이상이면, 상기 난방용수의 순방향 순환 제어와 역방향 순환 제어 중 적어도 하나 이상을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어부(604)는, 제1 설정시간 동안 정방향으로 상기 난방용수를 순환시키고, 제2 설정시간 동안 상기 난방용수의 순환을 정지시키며, 상기 제1 설정시간 동안 역방향으로 상기 난방용수를 순환시키는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 난방용수 순환 제어 장치는, 난방구동에 대한 초기 확인신호 또는 난방구동을 중지하기 위한 중지신호를 상기 제어부(104)(604)로 제공하는 난방구동 모니터링부(106)(606)와, 상기 난방용수의 순환 제어 상태를 표시하는 표시부(108)(608)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 난방용수 순환 제어 장치는, 각 방에 대응되도록 장착되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1 전자변 및 제2 전자변 및 제3 전자변 및 제4 전자변은, 각 방에 대응되도록 장착되며, 상기 난방용수 순환 제어 장치는 단일의 장치로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 난방용수 순환 제어 장치는, 난방 구동부 내에 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 제어부(104)는, 상기 온도정보 또는 유량정보의 차이가 기 설정된 값 이상이면, 상기 난방용수의 순방향 순환 제어와 역방향 순환 제어 중 적어도 하나 이상을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어부(104)는, 제1 설정시간 동안 정방향으로 상기 난방용수를 순환시키고, 제2 설정시간 동안 상기 난방용수의 순환을 정지시키며, 상기 제1 설정시간 동안 역방향으로 상기 난방용수를 순환시키는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 난방용수 순환 제어 장치에 따르면, 순환파이프로 유입되는 난방용수의 온도정보 또는 유량정보를 측정하는 제1 측정부(600/1)와, 상기 순환파이프로부터 유출되는 난방용수의 온도정보 또는 유량정보를 측정하는 제2 측정부(600/2)와, 상기 난방용수의 순환 방향을 3방향으로 스위칭하도록 각 방향에 각각의 개폐구를 가지며, 상기 제1 측정부(600/1)와 상기 순환파이프의 난방용수 정방향 유입구 및 역방향 유출구 사이에 장착되어 온/오프 동작되는 제1 3웨이 밸브(3way-valve)(602/1)와, 상기 난방용수의 순환 방향을 3방향으로 스위칭하도록 각 방향에 각각의 개폐구를 가지며, 상기 제2 측정부(600/2)와 상기 순환파이프의 난방용수 역방향 유입구 및 정방향 유출구 사이에 장착되어 온/오프 동작되는 제2 3웨이 밸브(602/2)와, 상기 제1 측정부(600/1) 및 제2 측정부(600/2)로부터의 온도정보 또는 유량정보에 따라 상기 제1 3웨이 밸브(602/1)의 유입단측 개폐구와 상기 제2 3웨이 밸브(602/2)의 유출단측 개폐구를 온시키고 상기 제1 3웨이 밸브(602/1)의 유출단측 개폐구와 상기 제2 3웨이 밸브(602/2)의 유입단측 개폐구를 오프시켜 난방용수가 상기 순환파이프로 정방향 순환되도록 하고, 상기 제1 3웨이 밸브(602/1)의 유출단측 개폐구와 상기 제2 3웨이 밸브(602/2)의 유입단측 개폐구를 온시키고 상기 제1 3웨이 밸브(602/1)의 유입단측 개폐구와 상기 제2 3웨이 밸브(602/2)의 유출단측 개폐구를 오프시켜 난방용수가 상기 순환파이프로 역방향 순환되도록 하는 제어부(604)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어부(604)는, 상기 온도정보 또는 유량정보의 차이가 기 설정된 값 이상이면, 상기 난방용수의 순방향 순환 제어와 역방향 순환 제어 중 적어도 하나 이상을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어부(604)는, 제1 설정시간 동안 정방향으로 상기 난방용수를 순환시키고, 제2 설정시간 동안 상기 난방용수의 순환을 정지시키며, 상기 제1 설정시간 동안 역방향으로 상기 난방용수를 순환시키는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 난방용수 순환 제어 장치는, 난방구동에 대한 초기 확인신호 또는 난방구동을 중지하기 위한 중지신호를 상기 제어부(104)(604)로 제공하는 난방구동 모니터링부(106)(606)와, 상기 난방용수의 순환 제어 상태를 표시하는 표시부(108)(608)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 난방용수 순환 제어 장치는, 각 방에 대응되도록 장착되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1 전자변 및 제2 전자변 및 제3 전자변 및 제4 전자변은, 각 방에 대응되도록 장착되며, 상기 난방용수 순환 제어 장치는 단일의 장치로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 난방용수 순환 제어 장치는, 난방 구동부 내에 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
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본 발명에 의하면, 난방용수 순환파이프의 유입/유출단의 온도 및 유량을 측정하고, 측정되는 온도 및 유량에 따라 난방용수의 흐름 방향을 선택적으로 제어함으로써, 난방 시스템 또는 보일러 시스템에서의 난방효율을 극대화할 수 있다. 또한, 본 발명으로 인해 기존에 비해 더 긴 파이프(더 큰 방)에 대한 난방을 효율적으로 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 난방용수 순환 제어 장치에 대한 개략적인 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 난방용수 순환 제어 방법을 예시적으로 설명하는 흐름도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 난방용수 순환 제어 장치, 예컨대 난방 시스템의 개별 제어 장치에 적용된 실시 형태 예시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 난방용수 순환 제어 장치, 예컨대 난방 시스템의 통합 제어 장치에 적용된 실시 형태 예시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 난방용수 순환 제어 장치, 예컨대 난방 시스템의 내장형 제어 장치에 적용된 실시 형태 예시도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 난방용수 순환 제어 장치에 대한 개략적인 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 난방용수 순환 제어 방법을 예시적으로 설명하는 흐름도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 난방용수 순환 제어 장치, 예컨대 난방 시스템의 개별 제어 장치에 적용된 실시 형태 예시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 난방용수 순환 제어 장치, 예컨대 난방 시스템의 통합 제어 장치에 적용된 실시 형태 예시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 난방용수 순환 제어 장치, 예컨대 난방 시스템의 내장형 제어 장치에 적용된 실시 형태 예시도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 난방용수 순환 제어 장치에 대한 개략적인 블록 구성도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
실시예의 설명에 앞서, 본 발명은 댁내에 설치된 기존 시설은 그대로 두고 난방파이프의 유입/유출단에 난방용수의 유입 또는 유출을 제어하는 4개의 전자변을 설치하여 난방용수의 방향을 제어함으로써, 난방 효율을 높이고 방을 골고루 따뜻하게 만들어 사용 만족도를 높일 수 있는 난방용수 순환 제어 기술을 마련하고자 한다.
또한, 본 발명은, 보일러 또는 중앙난방의 구동을 모니터링(monitoring)하여 난방이 가동 중에만 전자변을 제어하는 것을 특징으로 한다. 또한, 온도 센서와 유량 센서를 통해 온도차와 유량을 측정하고, 이를 통하여 난방용수의 방향을 바꾸어 주는 적정한 시간 간격을 산출하며, 이에 따라 전자변을 제어하는 것을 특징으로 한다. 이때, 전자변을 이용하여 난방용수를 온/오프하는데도 이용할 수 있다.
또한, 본 발명은, 보일러를 신규 설치하는데 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 주택 배관에도 사용할 수 있고 보일러 내부 구조로서도 사용하여 난방 효율을 높일 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 4개의 전자변을 이용하여 구현할 수도 있으며, 3웨이 밸브(3-way valve) 2개를 이용하여 동일한 기능을 구현할 수도 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 난방용수 순환 제어 장치에 대한 개략적인 블록 구성도로서, 제 1 측정부(100/1), 제 2 측정부(100/2), 제 1 전자변(102/1), 제 2 전자변(102/2), 제 3 전자변(102/3), 제 4 전자변(102/4), 제어부(104), 난방 구동 모니터링부(106), 표시부(108) 등을 포함할 수 있다. 이러한 난방용수 순환 제어 장치는, 보일러 또는 중앙난방식 난방 시스템의 난방용수 순환파이프(도시 생략됨)와 연결되어 있으며, 난방용수 순환파이프로 난방용수가 유입되는 부분과 유출되는 부분의 소정 위치에 장착될 수 있음을 주지할 필요가 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제 1 측정부(100/1)는 난방용수 유입단에 장착될 수 있으며, 도시 생략된 순환파이프로 유입되는 난방용수의 온도 및/또는 유량을 측정하고, 측정되는 온도정보 및/또는 유량정보를 데이터라인(L1)을 통해 후술하는 제어부(104)로 제공하는 역할을 할 수 있다. 이러한 제 1 측정부(100/1)는 내부에 온도센서 및 유량센서가 구비될 수 있으며, 각각의 온도센서 및 유량센서는 제 1 측정부(100/1) 내에서 각기 별개로 구비되거나 또는 일체형으로 구비될 수 있을 것이다.
제 2 측정부(100/2)는 난방용수 유출단에 장착될 수 있으며, 도시 생략된 순환파이프로부터 유출되는 난방용수의 온도 및/또는 유량을 측정하고, 측정되는 온도정보 및/또는 유량정보를 데이터라인(L2)을 통해 후술하는 제어부(104)로 제공하는 역할을 할 수 있다. 이러한 제 2 측정부(100/2)는 상술한 제 1 측정부(100/1)와 마찬가지로 내부에 온도센서 및 유량센서가 구비될 수 있으며, 각각의 온도센서 및 유량센서는 제 2 측정부(100/2) 내에서 각기 별개로 구비되거나 또는 일체형으로 구비될 수 있을 것이다.
제 1 전자변(102/1)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 제 1 측정부(100/1)를 거쳐 난방용수가 순환파이프로 유입되기 전의 순환경로 사이, 즉 난방용수가 정방향 순환될 때 제 1 측정부(100/1)와 순환파이프의 난방용수 유입구 사이에 장착될 수 있으며, 제어라인(L3)을 통해 제공되는 제어부(104)의 제어신호에 따라 온/오프(열림/닫힘) 동작될 수 있다.
제 2 전자변(102/2)은 난방용수가 역방향 순환될 때 제 1 측정부(100/1)와 순환파이프의 난방용수 유출구 사이에 장착될 수 있으며, 제어라인(L4)을 통해 제공되는 제어부(104)의 제어신호에 따라 온/오프 동작될 수 있다.
제 3 전자변(102/3)은 난방수가 역방향 순환될 때 제 2 측정부(100/2)와 순환파이프의 난방용수 유입구 사이에 장착될 수 있으며, 제어라인(L5)을 통해 제공되는 제어부(104)의 제어신호에 따라 온/오프 동작될 수 있다.
제 4 전자변(102/4)은 난방용수가 정방향 순환될 때 제 2 측정부(100/2)와 순환파이프의 난방용수 유출구 사이에 장착될 수 있으며, 제어라인(L6)을 통해 제공되는 제어부(104)의 제어신호에 따라 온/오프 동작될 수 있다.
이와 같은 제 1 전자변(102/1), 제 2 전자변(102/2), 제 3 전자변(102/3), 제 4 전자변(102/4)의 온/오프 동작에 의해 난방용수가 순환파이프로 정방향으로 순환되거나 역방향으로 순환될 수 있다.
예컨대, 제 1 전자변(102/1)과 제 4 전자변(102/4)이 온되고(열려 있고) 제 2 전자변(102/2)과 제 3 전자변(102/3)이 오프되면(닫혀 있으면), 난방용수가 순환파이프로 정방향으로 순환될 수 있을 것이다. 역으로, 제 2 전자변(102/2)과 제 3 전자변(102/3)이 온되고 제 1 전자변(102/1)과 제 4 전자변(102/4)이 오프되면, 난방용수가 순환파이프로부터 역방향으로 순환될 수 있을 것이다.
또한, 제 1 전자변(102/1) 및 제 2 전자변(102/2) 및 제 3 전자변(102/3) 및 제 4 전자변(102/4)이 모두 오프되면 난방용수의 순환이 정지될 수 있으며, 제 1 전자변(102/1)과 제 3 전자변(102/3)이 온되고 제 2 전자변(102/2)과 제 4 전자변(102/4)이 오프되면 난방용수는 공회전될 수 있을 것이다.
제어부(104)는 상술한 제 1 측정부(100/1) 및 제 2 측정부(100/2)에서 측정되는 난방용수의 온도정보 및/또는 유량정보를 데이터라인(L1)(L2)을 통해 제공받고, 제공되는 온도정보 및 유량정보에 따라 제 1 전자변(102/1) 및/또는 제 2 전자변(102/2) 및/또는 제 3 전자변(102/3) 및/또는 제 4 전자변(102/4)을 제어라인(L3)(L4)(L5)(L6)을 통해 선택적으로 제어함으로써, 난방용수가 순환파이프를 통해 양방향으로 순환될 수 있도록 한다.
이때, 제어부(104)는 제 1 측정부(100/1) 및 제 2 측정부(100/2)를 통해 측정된 난방용수의 온도정보 및/또는 유량정보에 의거하여 기 설정된 규칙에 따라 제 1 전자변(102/1), 제 2 전자변(102/2), 제 3 전자변(102/3), 제 4 전자변(102/4)을 선택적으로 제어하여 난방용수의 순방향 순환 제어 또는 역방향 순환 제어를 수행할 수 있다. 예컨대, 제 1 측정부(100/1)로부터 제공되는 온도정보(유입 난방용수의 온도)가 40도이고, 제 2 측정부(100/2)로부터 제공되는 온도정보(유출 난방용수의 온도)가 25도라면, 제어부(104)는 제 1 설정시간(예를 들어 10분)동안 정방향으로 난방용수를 순환시키고, 제 2 설정시간(예를 들어 1분)동안 난방용수 순환을 정지시키며, 다시 제 1 설정시간동안 역방향으로 난방용수를 순환하는 등의 제어 시나리오를 가질 수 있다. 여기서, 난방용수의 정방향 순환은 제 1 전자변(102/1) 및 제 4 전자변(102/4)을 온, 제 2 전자변(102/2) 및 제 3 전자변(102/3)을 오프시키는 과정을 포함할 수 있으며, 난방용수의 역방향 순환은 제 2 전자변(102/2) 및 제 3 전자변(102/3)을 온, 제 1 전자변(102/1) 및 제 4 전자변(102/4)을 오프시키는 과정을 포함할 수 있음은 주지한 바와 같다.
또한, 제어부(104)는 상술한 바와 같이 난방용수의 온도정보 및/또는 유량정보에 따라 각각의 전자변들을 선택적으로 제어할 뿐만 아니라, 사용자가 임의로 난방용수의 흐름을 선택할 수도 있을 것이다. 이 경우에는 별도의 스위치(도시 생략됨)가 구비될 필요가 있으며, 스위치의 스위칭 동작에 의해 난방용수가 순방향 또는 역방향으로 순환될 수 있을 것이다.
난방 구동 모니터링부(106)는 상술한 제어부(104)로 난방구동에 대한 초기 확인신호 또는 난방구동을 중지하기 위한 중지신호를 제공할 수 있다.
따라서, 제어부(104)는 난방구동 모니터링부(106)로부터 난방구동에 대한 초기 확인신호가 수신될 경우에 제 1 측정부(100/1) 및/또는 제 2 측정부(100/2)로부터 온도정보 및/또는 유량정보를 제공받을 수 있으며, 난방구동 모니터링부(100)로부터 난방구동을 중지하기 위한 중지신호가 수신될 경우에 각각의 전자변(102/1)(102/2)(102/3)(102/4)을 모두 오프시켜 난방용수가 순환되지 않도록 제어할 수 있다.
표시부(108)는 예를 들어, LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode) 등의 디스플레이 수단을 포함할 수 있으며, 상술한 제어부(104)의 제어 하에 각각의 전자변부(102/1)(102/2)(102/3)(102/4)를 통해 현재 난방용수가 정방향 또는 역방향으로 순환되고 있는지, 아니면 순환 정지 중인지를 사용자에게 알릴 수 있다.
이하, 상술한 구성과 함께, 본 발명의 실시예에 따른 난방용수 순환 제어 방법을 첨부한 도 2의 흐름도를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 난방이 구동되고, 난방구동 모니터링부(106)로부터 초기 확인신호가 제어부(104)로 수신되면(S200), 제어부(104)는 단계(S202) 및 단계(S204)로 진행할 수 있다.
단계(S202)에서 제어부(104)는 제 1 측정부(100/1)로부터 난방용수의 온도정보 및/또는 유량정보를 측정하고, 단계(S204)에서 제어부(104)는 제 2 측정부(100/2)로부터 난방용수의 온도정보 및/또는 유량정보를 측정할 수 있다. 여기서, 제 1 측정부(100/1)를 통해 측정되는 온도정보 및/또는 유량정보는 난방용수의 유입단에서의 온도정보 및/또는 유량정보이며, 제 2 측정부(100/2)를 통해 측정되는 온도정보 및/또는 유량정보는 난방용수의 유출단에서의 온도정보 및/또는 유량정보일 수 있다.
단계(S206)에서 제어부(104)는 이러한 제 1 측정부(100/1)와 제 2 측정부(100/2) 간의 측정치를 비교할 수 있다. 예컨대, 제 1 측정부(100/1)에서 측정된 온도정보와 제 2 측정부(100/2)에서 측정된 온도정보를 비교할 수 있다.
이러한 측정치의 비교 결과, 기 설정된 차이값 이상인 것으로 판단될 경우(S208), 제어부(104)는 단계(S210)로 진행하여 상술한 각각의 전자변(102/1)(102/2)(102/3)(102/4)을 온/오프 제어할 수 있다.
예컨대, 기 설정된 차이값을 10도로 가정했을 때, 제 1 측정부(100/1)로부터 제공되는 온도정보(유입 난방용수의 온도)가 40도이고, 제 2 측정부(100/2)로부터 제공되는 온도정보(유출 난방용수의 온도)가 25도라면, 측정치가 15(40-25)도로 기 설정된 차이값 이상인 것으로 판단할 수 있는 바, 제어부(104)는 제 1 설정시간(예를 들어 10분)동안 정방향으로 난방용수를 순환시키고, 제 2 설정시간(예를 들어 1분)동안 난방용수 순환을 정지시키며, 다시 제 1 설정시간동안 역방향으로 난방용수를 순환하는 등의 제어 시나리오를 가질 수 있다. 여기서, 난방용수의 정방향 순환은 제 1 전자변(102/1) 및 제 4 전자변(102/4)을 온, 제 2 전자변(102/2) 및 제 3 전자변(102/3)을 오프시키는 과정을 포함할 수 있으며, 난방용수의 역방향 순환은 제 2 전자변(102/2) 및 제 3 전자변(102/3)을 온, 제 1 전자변(102/1) 및 제 4 전자변(102/4)을 오프시키는 과정을 포함할 수 있다.
이후, 단계(S212)에서 제어부(104)는 상술한 바와 같은 제어 과정을 통해 나타난 상태, 예컨대 온도 측정값을 표시부(108)를 통해 표시하도록 제어할 수 있을 것이다.
한편, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 난방용수 순환 제어 장치, 예컨대 난방 시스템의 개별 제어 장치에 적용된 실시 형태이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 난방용수 순환 제어 장치, 예컨대 난방 시스템의 통합 제어 장치에 적용된 실시 형태이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 난방용수 순환 제어 장치, 예컨대 난방 시스템의 내장형 제어 장치에 적용된 실시 형태를 각각 나타낸 예시도이다.
도 3에서는, 본 실시예에 따른 난방용수 제어 장치(32/1~32/N)를 각 방(36/1~36/N)에 대응되도록 장착함으로써, 난방 구동부(30)로부터의 난방 시작 또는 난방 중지 신호에 따라 각각의 제어 장치(32/1~32/N)에서 난방용수 순환을 선택적으로 제어하도록 구현할 수 있다.
도 4에서는, 단일의 난방용수 제어 장치(42)를 마련하고, 각 방(46/1~46/N)에 대응되도록 전자변(44/1~44/N)을 장착함으로써, 난방 구동부(40)로부터의 난방 시작 또는 난방 중지 신호에 따라 단일의 제어 장치(42)에서 난방용수 순환을 선택적으로 제어하도록 구현할 수 있다.
도 5는 난방 구동부(50) 내에 난방용수 제어 장치(52)를 마련하고, 각 방(56/1~56/N)에 대응되도록 전자변(54/1~54/N)을 장착함으로써, 난방 구동부(50)의 난방 시작 또는 난방 중지 신호에 따라 난방 구동부(50) 내에 포함된 난방용수 제어 장치(52)에서 난방용수 순환을 선택적으로 제어하도록 구현할 수 있다.
다른 한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 난방용수 순환 제어 장치를 예시한 것으로, 제 1 측정부(600/1) 및 제 2 측정부(600/2), 제 1 3웨이 밸브(3way-valve)(602/1), 제 2 3웨이 밸브(602/2), 제어부(604), 난방구동 모니터링부(606), 표시부(608) 등을 포함할 수 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서는, 도 1의 제 1 전자변(102/1)과 제 2 전자변(102/2)을 제 1 3웨이 밸브(602/1)로 대체하고, 제 3 전자변(102/3)과 제 4 전자변(102/4)을 제 2 3웨이 밸브(602/2)로 대체한 것으로, 전자변 대신 3웨이 밸브를 이용하여 도 1의 실시예와 동일한 효과를 제공하도록 구현할 수 있다.
이러한 난방용수 순환 제어 장치는, 보일러 또는 중앙난방식 난방 시스템의 난방용수 순환파이프(도시 생략됨)와 연결되어 있으며, 난방용수 순환파이프로 난방용수가 유입되는 부분과 유출되는 부분의 소정 위치에 장착될 수 있음을 주지할 필요가 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 제 1 측정부(600/1)는 난방용수 유입단에 장착될 수 있으며, 도시 생략된 순환파이프로 유입되는 난방용수의 온도 및/또는 유량을 측정하고, 측정되는 온도정보 및/또는 유량정보를 데이터라인(L1)을 통해 후술하는 제어부(604)로 제공하는 역할을 할 수 있다. 이러한 제 1 측정부(600/1)는 내부에 온도센서 및 유량센서가 구비될 수 있으며, 각각의 온도센서 및 유량센서는 제 1 측정부(600/1) 내에서 각기 별개로 구비되거나 또는 일체형으로 구비될 수 있을 것이다.
제 2 측정부(600/2)는 난방용수 유출단에 장착될 수 있으며, 도시 생략된 순환파이프로부터 유출되는 난방용수의 온도 및/또는 유량을 측정하고, 측정되는 온도정보 및/또는 유량정보를 데이터라인(L2)을 통해 후술하는 제어부(604)로 제공하는 역할을 할 수 있다. 이러한 제 2 측정부(600/2)는 상술한 제 1 측정부(600/1)와 마찬가지로 내부에 온도센서 및 유량센서가 구비될 수 있으며, 각각의 온도센서 및 유량센서는 제 2 측정부(600/2) 내에서 각기 별개로 구비되거나 또는 일체형으로 구비될 수 있을 것이다.
제 1 3웨이 밸브(602/1)는 난방용수의 순환 방향을 3방향으로 스위칭할 수 있도록 각 방향에 각각의 개폐구(도시 생략됨)를 갖는 수단으로서, 제 1 측정부(600/1)와 순환파이프의 난방용수 정방향 유입구 및 역방향 유출구 사이에 장착될 수 있다. 이러한 제 1 3웨이 밸브(602/1)는 제어라인(L7)을 통해 제공되는 제어부(604)의 제어신호에 따라 순환파이프의 유입단측 개폐구 또는 순환파이프의 유출단측 개폐구가 선택적으로 온/오프(열림/닫힘) 동작될 수 있다.
제 2 3웨이 밸브(602/2)는 제 1 3웨이 밸브(602/1)와 마찬가지로 난방용수의 순환 방향을 3방향으로 스위칭할 수 있도록 각 방향에 각각의 개폐구를 갖는 수단으로서, 제 2 측정부(600/2)와 순환파이프의 난방용수 역방향 유입구 및 정방향 유출구 사이에 장착될 수 있다. 이러한 제 2 3웨이 밸브(602/2)는 제어라인(L8)을 통해 제공되는 제어부(604)의 제어신호에 따라 순환파이프의 유입단측 개폐구 또는 순환파이프의 유출단측 개폐구가 선택적으로 온/오프(열림/닫힘) 동작될 수 있다.
이와 같은 제 1 3웨이 밸브(602/1) 및 제 2 3웨이 밸브(602/2)의 선택적인 온/오프 동작에 의해 난방용수가 순환파이프로 정방향으로 순환되거나 역방향으로 순환될 수 있다.
예컨대, 제 1 3웨이 밸브(602/1)의 유입단측 개폐구와 제 2 3웨이 밸브(602/2)의 유출단측 개폐구가 온되고(열려 있고) 제 1 3웨이 밸브(602/1)의 유출단측 개폐구와 제 2 3웨이 밸브(602/2)의 유입단측 개폐구가 오프되면(닫혀 있으면), 난방용수가 순환파이프로 정방향으로 순환될 수 있을 것이다. 역으로, 제 1 3웨이 밸브(602/1)의 유출단측 개폐구와 제 2 3웨이 밸브(602/2)의 유입단측 개폐구가 온되고 제 1 3웨이 밸브(602/1)의 유입단측 개폐구와 제 2 3웨이 밸브(602/2)의 유출단측 개폐구가 오프되면, 난방용수가 순환파이프로부터 역방향으로 순환될 수 있을 것이다.
또한, 제 1 3웨이 밸브(602/1) 및 제 2 3웨이 밸브(602/2)가 모두 오프되면 난방용수의 순환이 정지될 수 있으며, 제 1 3웨이 밸브(602/1)의 유입단측 개폐구와 제 2 3웨이 밸브(602/2)의 유입단측 개폐구가 온되고 제 1 3웨이 밸브(602/1)의 유출단측 개폐구와 제 2 3웨이 밸브(602/2)의 유출단측 개폐구가 오프되면 난방용수는 공회전될 수 있을 것이다.
제어부(604)는 상술한 제 1 측정부(600/1) 및 제 2 측정부(600/2)에서 측정되는 난방용수의 온도정보 및/또는 유량정보를 데이터라인(L1)(L2)을 통해 제공받고, 제공되는 온도정보 및 유량정보에 따라 제 1 3웨이 밸브(602/1) 및/또는 제 2 3웨이 밸브(602/2)를 제어라인(L7)(L8)을 통해 선택적으로 제어함으로써, 난방용수가 순환파이프를 통해 양방향으로 순환될 수 있도록 한다.
이때, 제어부(604)는 제 1 측정부(600/1) 및 제 2 측정부(600/2)를 통해 측정된 난방용수의 온도정보 및/또는 유량정보에 의거하여 기 설정된 규칙에 따라 제 1 3웨이 밸브(602/1), 제 2 3웨이 밸브(602/2)를 선택적으로 제어하여 난방용수의 순방향 순환 제어 또는 양방향 순환 제어를 수행할 수 있다. 예컨대, 제 1 측정부(600/1)로부터 제공되는 온도정보(유입 난방용수의 온도)가 40도이고, 제 2 측정부(600/2)로부터 제공되는 온도정보(유출 난방용수의 온도)가 25도라면, 제어부(104)는 제 1 설정시간(예를 들어 10분)동안 정방향으로 난방용수를 순환시키고, 제 2 설정시간(예를 들어 1분)동안 난방용수 순환을 정지시키며, 다시 제 1 설정시간동안 역방향으로 난방용수를 순환하는 등의 제어 시나리오를 가질 수 있다. 여기서, 난방용수의 정방향 순환은 제 1 3웨이 밸브(602/1)의 유입단측 개폐구와 제 2 3웨이 밸브(602/2)의 유출단측 개폐구를 온시키고 제 1 3웨이 밸브(602/1)의 유출단측 개폐구와 제 2 3웨이 밸브(602/2)의 유입단측 개폐구를 오프시키는 과정을 포함할 수 있으며, 난방용수의 역방향 순환은, 제 1 3웨이 밸브(602/1)의 유출단측 개폐구와 제 2 3웨이 밸브(602/2)의 유입단측 개폐구를 온시키고 제 1 3웨이 밸브(602/1)의 유입단측 개폐구와 제 2 3웨이 밸브(602/2)의 유출단측 개폐구를 오프시키는 과정을 포함할 수 있음은 주지한 바와 같다.
난방 구동 모니터링부(606)는 상술한 제어부(604)로 난방구동에 대한 초기 확인신호 또는 난방구동을 중지하기 위한 중지신호를 제공할 수 있다.
따라서, 제어부(604)는 난방구동 모니터링부(606)로부터 난방구동에 대한 초기 확인신호가 수신될 경우에 제 1 측정부(600/1) 및/또는 제 2 측정부(600/2)로부터 온도정보 및/또는 유량정보를 제공받을 수 있으며, 난방구동 모니터링부(600)로부터 난방구동을 중지하기 위한 중지신호가 수신될 경우에 각각의 3웨이 밸브(602/1)(602/2)를 모두 오프시켜 난방용수가 순환되지 않도록 제어할 수 있다.
표시부(608)는 예를 들어, LCD, LED 등의 디스플레이 수단을 포함할 수 있으며, 상술한 제어부(604)의 제어 하에 각각의 3웨이 밸브(602/1)(602/2)를 통해 현재 난방용수가 정방향 또는 역방향으로 순환되고 있는지, 아니면 순환 정지 중인지를 사용자에게 알릴 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 난방용수 순환파이프의 유입단 및 유출단의 난방용수의 온도 및 유량에 따라 난방용수의 흐름 방향을 선택적으로 제어함으로써, 난방효율을 높일 수 있도록 구현한 것이다.
100/1~100/2: 측정부
102/1~102/4: 전자변
104: 제어부
106: 난방구동 모니터링부
108: 표시부
102/1~102/4: 전자변
104: 제어부
106: 난방구동 모니터링부
108: 표시부
Claims (16)
- 순환파이프로 유입되는 난방용수의 온도정보 또는 유량정보를 측정하는 제1 측정부(100/1)와,
상기 순환파이프로부터 유출되는 난방용수의 온도정보 또는 유량정보를 측정하는 제2 측정부(100/2)와,
상기 제1 측정부(100/1)와 상기 순환파이프의 난방용수 정방향 유입구 사이에 장착되어 온/오프 동작되는 제1 전자변(102/1)과,
상기 제1 측정부(100/1)와 상기 순환파이프의 난방용수 역방향 유출구 사이에 장착되어 온/오프 동작되는 제2 전자변(102/2)과,
상기 제2 측정부(100/2)와 상기 순환파이프의 상기 난방용수 역방향 유입구 사이에 장착되어 온/오프 동작되는 제3 전자변(102/3)과,
상기 제2 측정부(100/2)와 상기 순환파이프의 상기 난방용수 정방향 유출구 사이에 장착되어 온/오프 동작되는 제4 전자변(102/4)과,
상기 제1 측정부(100/1) 및 제2 측정부(100/2)로부터의 온도정보 또는 유량정보에 따라 상기 제1 전자변(102/1)과 상기 제4 전자변(102/4)을 온시키고 상기 제2 전자변(102/2)과 상기 제3 전자변(102/3)을 오프시켜 난방용수가 상기 순환파이프로 정방향 순환되도록 하고, 상기 제2 전자변(102/2)과 상기 제3 전자변(102/3)을 온시키고 상기 제1 전자변(102/1)과 상기 제4 전자변(102/4)을 오프시켜 난방용수가 상기 순환파이프로부터 역방향 순환되도록 하는 제어부(104)를 포함하는
난방용수 순환 제어 장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어부(104)는, 상기 온도정보 또는 유량정보의 차이가 기 설정된 값 이상이면, 상기 난방용수의 순방향 순환 제어와 역방향 순환 제어 중 적어도 하나 이상을 수행하는
난방용수 순환 제어 장치.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제어부(104)는, 제1 설정시간 동안 정방향으로 상기 난방용수를 순환시키고, 제2 설정시간 동안 상기 난방용수의 순환을 정지시키며, 상기 제1 설정시간 동안 역방향으로 상기 난방용수를 순환시키는 과정을 포함하는
난방용수 순환 제어 장치.
- 순환파이프로 유입되는 난방용수의 온도정보 또는 유량정보를 측정하는 제1 측정부(600/1)와,
상기 순환파이프로부터 유출되는 난방용수의 온도정보 또는 유량정보를 측정하는 제2 측정부(600/2)와,
상기 난방용수의 순환 방향을 3방향으로 스위칭하도록 각 방향에 각각의 개폐구를 가지며, 상기 제1 측정부(600/1)와 상기 순환파이프의 난방용수 정방향 유입구 및 역방향 유출구 사이에 장착되어 온/오프 동작되는 제1 3웨이 밸브(3way-valve)(602/1)와,
상기 난방용수의 순환 방향을 3방향으로 스위칭하도록 각 방향에 각각의 개폐구를 가지며, 상기 제2 측정부(600/2)와 상기 순환파이프의 난방용수 역방향 유입구 및 정방향 유출구 사이에 장착되어 온/오프 동작되는 제2 3웨이 밸브(602/2)와,
상기 제1 측정부(600/1) 및 제2 측정부(600/2)로부터의 온도정보 또는 유량정보에 따라 상기 제1 3웨이 밸브(602/1)의 유입단측 개폐구와 상기 제2 3웨이 밸브(602/2)의 유출단측 개폐구를 온시키고 상기 제1 3웨이 밸브(602/1)의 유출단측 개폐구와 상기 제2 3웨이 밸브(602/2)의 유입단측 개폐구를 오프시켜 난방용수가 상기 순환파이프로 정방향 순환되도록 하고, 상기 제1 3웨이 밸브(602/1)의 유출단측 개폐구와 상기 제2 3웨이 밸브(602/2)의 유입단측 개폐구를 온시키고 상기 제1 3웨이 밸브(602/1)의 유입단측 개폐구와 상기 제2 3웨이 밸브(602/2)의 유출단측 개폐구를 오프시켜 난방용수가 상기 순환파이프로 역방향 순환되도록 하는 제어부(604)를 포함하는
난방용수 순환 제어 장치.
- 삭제
- 제 5 항에 있어서,
상기 제어부(604)는, 상기 온도정보 또는 유량정보의 차이가 기 설정된 값 이상이면, 상기 난방용수의 순방향 순환 제어와 역방향 순환 제어 중 적어도 하나 이상을 수행하는
난방용수 순환 제어 장치.
- 제 7 항에 있어서,
상기 제어부(604)는, 제1 설정시간 동안 정방향으로 상기 난방용수를 순환시키고, 제2 설정시간 동안 상기 난방용수의 순환을 정지시키며, 상기 제1 설정시간 동안 역방향으로 상기 난방용수를 순환시키는 과정을 포함하는
난방용수 순환 제어 장치.
- 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 난방용수 순환 제어 장치는,
난방구동에 대한 초기 확인신호 또는 난방구동을 중지하기 위한 중지신호를 상기 제어부(104)(604)로 제공하는 난방구동 모니터링부(106)(606)와,
상기 난방용수의 순환 제어 상태를 표시하는 표시부(108)(608)를 더 포함하는
난방용수 순환 제어 장치.
- 삭제
- 청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 난방용수 순환 제어 장치는, 각 방에 대응되도록 장착되는 것을 특징으로 하는
난방용수 순환 제어 장치.
- 청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제 1 항에 있어서,
상기 제1 전자변 및 제2 전자변 및 제3 전자변 및 제4 전자변은, 각 방에 대응되도록 장착되며, 상기 난방용수 순환 제어 장치는 단일의 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는
난방용수 순환 제어 장치.
- 청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 난방용수 순환 제어 장치는, 난방 구동부 내에 구비되는 것을 특징으로 하는
난방용수 순환 제어 장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100060500A KR101197118B1 (ko) | 2010-06-25 | 2010-06-25 | 난방용수 순환 제어 장치 및 방법 |
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Publication Number | Publication Date |
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KR20120000244A KR20120000244A (ko) | 2012-01-02 |
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ID=45608153
Family Applications (1)
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KR1020100060500A KR101197118B1 (ko) | 2010-06-25 | 2010-06-25 | 난방용수 순환 제어 장치 및 방법 |
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KR (1) | KR101197118B1 (ko) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100442588B1 (ko) | 2001-10-31 | 2004-08-02 | 주식회사 경동보일러 | 멀티보일러의 온수제어장치 및 그 작동방법 |
JP2008224112A (ja) | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Rinnai Corp | ミスト機能付き浴室暖房システム |
-
2010
- 2010-06-25 KR KR1020100060500A patent/KR101197118B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
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---|---|---|---|---|
KR100442588B1 (ko) | 2001-10-31 | 2004-08-02 | 주식회사 경동보일러 | 멀티보일러의 온수제어장치 및 그 작동방법 |
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