KR101198590B1 - 냉온수 공급 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가열기, 냉수공급관으로부터 분기되어 가열기로 냉수를 공급하는 급수공급관, 가열기와 연결되어 가열기에 의하여 가열된 온수를 공급하는 온수공급관, 급수공급관 및 온수공급관과 연결되고, 급수공급관과 온수공급관으로부터 냉수와 온수를 공급받아 각 사용처로 유출하는 하나 또는 복수 개의 수전장치, 일단은 수전장치와 연결되고 타단은 급수공급관과 연결되는 순환수관, 순환수관 상에 설치되어, 온수공급관에 잔류된 잔류수를 회수하여 급수공급관으로 순환(circulation)시키는 순환펌프, 순환수관에 설치되어 순환되는 잔류수의 온도를 측정하는 제1온도센서 및 사용자로부터 수전장치의 온수 사용을 요청받으면, 순환펌프를 작동시켜서 잔류수를 순환되게 하여 잔류수를 가열기로 유입시켜 잔류수를 가열하고, 제1온도센서에 의하여 측정된 잔류수의 온도가 설정 온도에 도달하면 순환펌프의 작동을 중지시켜 잔류수의 순환을 중지시키는 제어부를 포함하는 냉온수 공급시스템을 제공한다.
따라서, 온수공급관 내의 잔류수를 버리지 않고 순환시켜 재사용하기 때문에, 물의 낭비를 줄일 수 있다.

Description

냉온수 공급 시스템{Cold and hot water supplying system}

본 발명은 냉온수 공급 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온수공급관 내의 잔류수를 버리지 않고 순환시켜 재사용하도록 한 냉온수 공급 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 아파트, 오피스텔, 호텔, 주거용 주택 등의 각 수요처로 냉수와 온수를 공급하는 냉, 온수 공급 시스템은 각 수요처로 냉수를 직접 공급하는 냉수공급관과, 상기 냉수공급관에서 유입되는 냉수를 보일러에서 가열한 후, 가열된 고온수가 유동하는 고온수관으로 배관 설치되어 주방, 욕실 등으로 설치된 냉/온수 일체형 혼합수전으로 공급되어 수전 핸들의 조작에 의해 냉, 온수가 혼합되어 냉/온수 일체형 혼합수전의 토수구를 통해 토출되는 시스템이다.

도 1을 참조하면, 상기 종래의 시스템에서는 각 소요처(5)에 냉수공급관(1)으로부터 세대 냉수 계량기(2)를 통하여 냉수가 공급된다. 상기 냉수공급관(1)으로 공급되는 냉수 중 일부는 보일러(3)에서 가열되어 고온수가 생성되고, 상기 보일러(3)에서 생성된 고온수는 혼합수관(4)을 통하여 각 소요처(5)로 공급된다. 각 소요처(5)에서 사용자는 수전핸들이나 수동제어밸브의 냉/온수 혼합수전을 조작하여, 수전으로 토출되는 혼합수의 온도를 조작한다.

이와 같은 시스템에서는 사용자의 욕구에 맞는 온도를 갖는 온수를 토출하기 위해 배관 내에 정체된 차가운 물을 빼낸 후 사용해야 하므로, 필요 없이 배관 내의 차가운 혼합수를 하수구로 버림으로 인한 물의 낭비가 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은, 온수공급관 내의 잔류수를 버리지 않고 순환시켜 재사용하도록 하는 냉온수 공급 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명은 가열기, 냉수공급관으로부터 분기되어 상기 가열기로 냉수를 공급하는 급수공급관, 상기 가열기와 연결되어 상기 가열기에 의하여 가열된 온수를 공급하는 온수공급관, 상기 급수공급관과 및상기 온수공급관과 연결되고, 상기 급수공급관과 상기 온수공급관으로부터 상기 냉수와 상기 온수를 공급받아 각 사용처로 유출하는 하나 또는 복수 개의 수전장치, 일단은 상기 수전장치와 연결되고 타단은 상기 급수공급관과 연결되는 순환수관, 상기 순환수관 상에 설치되어, 상기 온수공급관에 잔류된 잔류수를 회수하여 상기 급수공급관으로 순환(circulation)시키는 순환펌프, 상기 순환수관에 설치되어 순환되는 상기 잔류수의 온도를 측정하는 제1온도센서 및 사용자로부터 상기 수전장치의 온수 사용을 요청받으면, 상기 순환펌프를 작동시켜서 상기 잔류수를 순환되게 하여 상기 잔류수를 상기 가열기로 유입시켜 상기 잔류수를 가열하고, 상기 제1온도센서에 의하여 측정된 상기 잔류수의 온도가 설정 온도에 도달하면 상기 순환펌프의 작동을 중지시켜 상기 잔류수의 순환을 중지시키는 제어부를 포함하는 냉온수 공급시스템을 제공한다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 본 발명은, 가열기, 냉수공급관으로부터 분기되어 상기 가열기로 냉수를 공급하는 급수공급관, 상기 가열기와 연결되어 상기 가열기에 의하여 가열된 온수를 공급하는 온수공급관, 상기 급수공급관 및 상기 온수공급관과 연결되고, 상기 급수공급관과 상기 온수공급관으로부터 상기 냉수와 상기 온수를 공급받아 각 사용처로 유출하는 하나 또는 복수 개의 수전장치, 일단은 상기 수전장치와 연결되고 타단은 상기 급수공급관과 연결되는 순환수관, 상기 가열기 내의 상기 급수공급관에 설치되어, 상기 온수공급관에 잔류된 잔류수를 회수하여 상기 급수공급관으로 순환(circulation)시키는 순환펌프, 상기 가열기 내에 설치되고, 일단은 상기 순환펌프 이전의 상기 급수공급관과 연결되고, 타단은 상기 순환펌프 이후의 상기 급수공급관과 연결되어, 상기 순환펌프를 바이패스 하는 바이패스관, 상기 바이패스관상에 설치되어 상기 바이패스관을 개폐하는 제어밸브, 상기 순환수관에 설치되어 순환되는 상기 잔류수의 온도를 측정하는 제1온도센서 및 사용자로부터 상기 수전장치의 온수 사용을 요청받으면, 상기 제어밸브를 작동시켜 상기 바이패스관을 차단하고, 상기 순환펌프를 작동시켜서 상기 잔류수를 순환되게 하여 상기 잔류수를 상기 가열기로 유입시켜 상기 잔류수를 가열하고, 상기 제1온도센서에 의하여 측정된 상기 잔류수의 온도가 설정 온도에 도달하면 상기 제어밸브를 작동시켜 상기 바이패스관을 개방하고 상기 순환펌프의 작동을 중지시켜 상기 잔류수의 순환을 중지시키는 제어부를 포함하는 냉온수 공급시스템을 제공한다.

따라서, 본 발명에 따른 냉온수 공급시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 온수공급관 내의 잔류수를 버리지 않고 순환시켜 재사용하기 때문에, 물의 낭비를 줄일 수 있다.

둘째, 사용자가 잔류수의 순환여부 및 잔류수의 설정온도 등을 입력할 수 있는 입력부와, 사용자의 요청에 의하여 잔류수의 설정 온도 도달여부를 알려주는 알람장치를 구비하고 있기 때문에, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.

셋째, 전체 시스템의 구조가 단순하여 일반적인 설비에 용이하게 적용될 수 있다.

도 1은 종래의 냉온수 공급 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 냉온수 공급시스템의 구성도이다.
도 3은 도 2의 가열기의 제어흐름을 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 도 2의 수전장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2의 입력부와 디스플레이부를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 2의 냉온수 공급시스템의 제어부의 제어흐름을 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 냉온수 공급시스템의 구성도이다.
도 8 및 도 9는 도 2의 제1실시예에 따른 냉온수 공급시스템의 정상 운전 모드와 기동 운전 모드 시에 작동되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 10 및 도 11은 도 7의 제2실시예에 따른 냉온수 공급시스템의 정상 운전 모드와 기동 운전 모드 시에 작동되는 상태를 나타낸 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 냉온수 공급시스템(900)은, 가열기(100)와, 급수공급관(221)과, 온수공급관(300)과, 수전장치(510,520)와, 순환수관(400)과, 순환펌프(410)와, 제1온도센서(420)와, 제어부(600)를 포함한다.

상기 가열기(100)는, 공급되는 냉수를 가열하여 온수로 만드는 역할을 하며, 태양열, 전기 히터, 보일러 및 연료전지 중 선택된 어느 하나를 열원으로 이용하는 설비를 적용할 수 있다. 상기 가열기(100)는 내부에 상기 가열기(100)를 통과하는 물의 유량을 측정할 수 있는 자체유량센서(120)와, 가열를 통과하여 유출되는 온수의 온도를 측정할 수 있는 자체온도센서(110)를 구비한다.

도 3을 참조하면, 상기 가열기(100)는 상기 자체유량센서(120)와 상기 자체온도센서(110) 및 이와 연결되어 상기 자체유량센서(120) 및 상기 자체온도센서(110)에 따라 가열기(100)를 제어하는 가열기제어부(130)를 포함하며, 상기 가열기제어부(130)는, 상기 자체유량센서(120)가 물의 유입을 감지하면 가열기(100)를 작동시킨다.

상기 급수공급관(221)은, 냉수공급관(210)으로부터 분기되어 상기 가열기(100)로 냉수를 공급한다. 한편, 상기 냉수공급관(210)에는 계량기(211)가 구비되어 있으며, 상기 급수공급관(221)에는 유량센서(226)와 제1역류방지밸브(224)가 구비되어 있다. 여기서, 상기 유량센서(226)는, 상기 순환수관(400)과 상기 냉수공급관(210) 사이의 상기 급수공급관(221) 상에 설치되어, 상기 급수공급관(221)으로 유입되는 냉수를 감지하여 상기 제어부(600)로 신호를 보내 상기 제어부(600)가 상기 순환펌프(410)를 정지시키도록 하는 역할을 한다.

상기 제1역류방지밸브(224)는, 상기 냉수공급관(210)과 상기 순환수관(400) 사이의 상기 급수공급관(221) 상에 설치되어, 상기 잔류수가 상기 냉수공급관(210)으로의 역류를 방지하는 역할을 한다.

상기 온수공급관(300)은, 일단이 상기 가열기(100)와 연결되고, 타단은 각 수전장치(510,520)에 연결되어, 상기 가열기(100)에 의하여 가열된 온수를 상기 수전장치(510,520)로 공급한다.

상기 수전장치(510,520)는, 상기 냉수공급관(220)과 상기 온수공급관(300)과 연결되고, 상기 냉수공급관(220)과 상기 온수공급관(300)으로부터 상기 냉수와 상기 온수를 공급받아 각 세대 샤워실 입구 및 샤워수전 등의 각 사용처로 유출한다. 본 실시예에서는 상기 수전장치(510,520)를 한 쌍을 구비하는 경우를 예로 하였으나, 이는 일 실시예로서 다양한 개수를 구비할 수 있음은 물론이다.

한편, 상기 수전장치(510,520)는 제2온도센서(511,522)를 구비한다. 상기 제2온도센서(511,521)는, 기본적으로 상기 수전장치(510,520)의 냉수공급관(220)의 동파여부를 판단하기 위한 것으로서, 수전장치(510,520) 하우징에 구비되어 상기 수전장치(510,520) 내부의 온도를 측정하거나, 상기 냉수공급관(220)에 설치되어 상기 냉수공급관(220)의 온도 및 상기 온수공급관(300)에 설치되어 상기 온수공급관(300)의 온도를 감지한다.

도 4를 참조하면, 상기 수전장치(510,520)는, 사용자가 토출되는 상기 냉수와 상기 온수의 혼합수의 온도를 설정할 수 있는 온도조절레버(552)와, 토출되는 혼합수, 냉수 및 온수의 유량을 조절할 수 있는 유량조절레버(551)과, 샤워기와 연결되고 샤워기 또는 수도전으로의 전환을 수행할 수 있는 다이버터밸브(553)를 포함하는 구조로 하여, 각 소요처인 수전장치(510,520)마다 사용자가 원하는 물의 온도를 조절할 수 있도록 하여 사용자의 편익의성을 향상시킬 수 있다.

상기 순환수관(400)은, 일단은 상기 수전장치(510,520)와 연결되고 타단은 상기 급수공급관(221)과 연결되어 있으며, 상기 온수공급관(300) 상의 잔류수를 상기 가열기(100)로 유입되도록 상기 급수공급관(221)으로 공급하는 역할을 한다. 여기서, 상기 순환수상에는, 상기 순환펌프(410)와, 제2역류방지밸브(430)와, 제1온도센서(420)를 구비한다.

먼저, 상기 순환펌프(410)는, 상기 순환수관(400) 상에 설치되어, 상기 온수공급관(300)에 잔류된 잔류수를 회수 및 상기 급수공급관(221)으로 공급하여, 상기 순환수관(400)의 잔류수를 상기 가열기(100)를 거치도록 순환(circulation)시키는 역할을 한다. 여기서, 상기 순환펌프(410)는 정상 운전 모드 시에는 작동하지 않으나, 잔류수를 순환하는 기동 운전 모드 시에 작동한다. 이때, 본 실시예에 따른 상기 가열기(100)는, 상기 순환펌프(410)의 작동에 의하여 상기 잔류수가 순환하게 되면, 내부에 구비된 자체 유량계가 물의 유동을 감지하게 되어 자동으로 작동하게 되는 구조로서, 상기 순환펌프(410) 구동 시 상기 가열기(100)의 작동제어를 별도로 해야할 필요가 없는 구조이다. 하지만, 이는 일 실시예로 만약 상기 가열기(100)가 물의 순환과 상관없이 작동되는 구조인 경우 상기 가열기(100) 작동제어를 할 수 있는 가열기작동부를 상기 제어부(600)와 연결하여 제어할 수도 있다.

상기 기동 운전 모드는, 사용자로부터 상기 수전장치(510,520)의 온수 또는 혼합수의 사용을 요청받은 경우 초기에 상기 온수공급관(300)에 잔류되어 차가워진 잔류수를 가열기(100)를 거치도록 순환시켜 상기 잔류수를 버리지 않고도 초기부터 따뜻한 온수가 유출되게 하거나, 또는 수전장치(510,520)의 동파를 방지하고자 하는 경우를 나타낸다.

상기 제2역류방지밸브(430)는, 상기 순환수관(400)의 잔류수가 상기 급수공급관(221)으로의 역류를 방지하는 역할을 한다.

상기 제1온도센서(420)는, 상기 순환수관(400)에 설치되어 순환되는 상기 잔류수의 온도를 측정하여, 순환되는 상기 잔류수가 설정 온도에 도달하였는지의 여부를 확인하며, 이러한 도달여부에 대한 신호를 상기 제어부(600)로 송신한다.

한편, 본 발명의 제1실시예는, 상기 순환펌프(410)의 작동 상태를 외부에 알려주는 알람장치(730)를 더 포함한다. 상기 알람장치(730)는, 상기 제어부(600)로부터 상기 순환펌프(410)의 작동 또는 작동정지 상태를 사용자에게 알려주기 위하여 작동경보기 또는 작동경고등을 적용할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1실시예는, 상기 제어부(600)와 연결되어, 사용자로부터 상기 순환펌프(410)의 운전정보와, 순환하는 상기 잔류수의 온도를 입력받는 입력부(710)와, 상기 잔류수의 현재 온도 또는 상기 설정 온도를 표시하는 디스플레이부(720)를 더 포함한다. 상기 입력부(710)와 상기 디스플레이부(720)는, 단말기 형태로 이루어져 사용자가 용이하게 조작할 수 있도록 할 수 있으며, 상기 입력부(710)와 상기 디스플레이부(720)를 별개의 구성 또는 하나의 단말기에 통합한 구성으로 할 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기한 입력부(710)의 실시예로, 상기 입력부(710)는 사용자가 상기 순환펌프(410)의 작동여부를 조작할 수 있는 순환펌프 온/오프(on/off) 가동스위치(711)와, 상기 잔류수의 설정온도를 선택할 수 있는 온도조절스위치(710)를 포함한다. 이때, 상기 입력부(710)는 단말기 형태로 상기 제어부(600)와 유선으로 연결되어 통신을 수행하거나, 리모컨 형태로 상기 제어부(600)와 RF통신과 같은 무선으로 통신을 수행할 수 있다.

상기 디스플레이부(720)는, 순환하는 상기 잔류수의 현재 온도 또는 상기 설정 온도를 표시하는 온도표시부(720)와, 상기 순환펌프(410)의 작동을 시각적으로 알 수 있는 LED램프부(730) 또는 상기 순환펌프(410)의 작동여부에 따라 경보음이 울리는 경보기와 음성으로 알려주는 음성경보기(미도시) 등을 포함한다. 여기서, 상기 LED램프부(730)는, 단일로 구비하여 상기 순환펌프(410)의 작동에 따라 LED램프를 점멸하거나, 복수개로 다른 색상의 LED램프를 구비하여 상기 순환펌프(410)의 작동 시에는 적색 LED램프를 점등하고, 상기 순환펌프(410)의 미작동 시에는 녹색 LED램프를 점등하게 할 수 있다.

여기서, 상기 제1온도센서(420)의 상기 잔류수의 설정 온도의 설정은, 상기한 바와 같이 단말기 형태의 상기 입력부(710)를 통하여 사용자가 직접 할 수도 있으며, 이외 상기 제어부(600)에서 설정할 수도 있는 등 다양한 실시예가 가능하다. 또한, 상기 제1온도센서(420)의 상기 설정온도는 상기 가열기(100)의 자체온도센서(110)의 설정온도보다는 작아야 한다.

이에, 도 6을 참조하여, 상기 제어부(600)의 제어작동에 대하여 살펴보기로 한다. 상기 제어부(600)는, 사용자로부터 상기 수전장치(510,520)의 온수 사용을 요청받으면, 상기 잔류수를 순환되게 하여 상기 잔류수를 상기 가열기(100)로 유입시켜 상기 잔류수를 가열되도록 상기 순환펌프(410)의 작동이 실시되도록 제어한다. 이때, 상기 제어부(600)는, 상기 순환펌프(410)의 작동 후, 상기 제1온도센서(420)에 의하여 측정된 상기 잔류수의 온도가 설정 온도에 도달하면 상기 잔류수의 순환이 중지되도록 상기 순환펌프(410)의 작동을 중지되게 제어한다.

또한, 상기 제어부(600)는, 사용자에 의한 기동 운전 모드가 아닌, 상기 수전장치(510,520)의 냉수공급관(220)의 동파여부에 따라 기동 운전 모드로 진행하여, 상기 온수공급관(300)으로 상기 온수가 순환되게 하고 상기 온수로 인하여 상기 수전장치(510,520)의 내부의 온도를 상승시킴으로서 상기 냉수공급관(220)을 해동한다. 이에 대하여, 상세하게 살펴보면, 상기 제어부(600)는, 상기 제2온도센서(511,521)로부터 측정된 온도가 설정온도 미만일 때, 상기 순환펌프(410)를 작동시켜 상기 온수공급관(300)으로 온수를 순환하게 하고, 이후 상기 제2온도센서(511,521)로부터 측정된 온도가 상기 설정된 온도 이상이 되면 상기 순환펌프(410)의 작동을 중지시킨다.

한편, 상기한 제2온도센서(511,521)로부터 상기 설정온도 이상이 될 때까지 상기 순환펌프(410)를 작동시키는 것과 달리, 상기 제어부(600)는 상기 제2온도센서(511,521)로부터 상기 설정온도 미만이 되면 상기 순환펌프(410)를 설정된 시간 또는 상기 설정된 시간을 반복하여 연속해서 작동되도록 할 수 있다.

또한, 상기 제어부(600)는, 상기 순환펌프(410)의 작동 중 상기 유량센서(226)로부터 상기 냉수의 유입이 감지되면 상기 순환펌프(410)의 작동을 중지하도록 제어한다.

본 발명의 제1실시예는, 상기 냉수공급관(220)과 연결되어 상기 수전장치(510,520)와 각 사용처로 상기 냉수를 공급하기 위한 냉수분배기(10)와, 상기 온수공급관(300)과 연결되어 상기 수전장치(510,520)와 각 사용처로 상기 온수를 온수분배기(20)를 더 포함한다. 여기서, 상기 각 사용처는 샤워부스, 세면대, 세탁기급수관 등의 각 사용처를 나타낸다.

상기한 본 발명의 제1실시예에 따른 냉온수 공급시스템(900)은, 기존의 가열기(100)에 순환수관(400)과, 순환펌프(410)와, 제어부(600)만을 추가적으로 설치하는 구조이기 때문에, 기존의 가열기 시스템의 구조를 변경시키지 않고 간단히 적용이 가능하다.

하지만, 상기한 제1실시예와 달리, 가열기(100b) 내에 순환펌프(410b)를 설치하는 구조로 할 수 있으며, 이를 도 7을 참조하여 살펴보기로 한다.

도면을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 냉온수 공급시스템(900B)을 나타낸 도면으로, 도면을 참조하면, 상기 본 발명의 제2실시예에 따른 냉온수 공급시스템(900B)은, 가열기(100b)와, 급수공급관(221)과, 온수공급관(300)과, 수전장치(510,520)와, 순환수관(400)과, 순환펌프(410b)와, 바이패스관(800), 제어밸브(440)와, 제1온도센서(420)와, 제어부(600)를 포함한다.

여기서, 상기 가열기(100b), 상기 급수공급관(221), 상기 온수공급관(300), 상기 수전장치(510,520), 상기 순환수관(400), 상기 제1온도센서(420) 등은 도 2의 제1실시예에 따른 냉온수 공급시스템(900)의 구성과 실질적으로 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 하기로 하며, 상기 제1실시예의 구성과 다른 구성만을 중점적으로 살펴보기로 한다. 아울러, 도 2와 도 4의 동일한 부호는 동일한 구성임을 나타낸다.

먼저, 상기 순환펌프(410b)는, 상기 가열기(100b) 내의 상기 급수공급관(221) 또는 상기 온수공급관(300)에 설치되어 있으며, 상기 온수공급관(300)에 잔류된 잔류수를 회수하여 상기 급수공급관(221)으로 순환(circulation)시키는 역할을 하고, 상기 제어부(600)와 연결되어 상기 제어부(600)의 신호에 따라 작동한다. 여기서, 도 7에서는 상기 순환펌프(410b)를 상기 급수공급관(221)에 설치한 경우를 예로 나타낸 경우로서, 상기 순환펌프(410b)를 상기 온수공급관(300)에 설치하고, 상기 바이패스관(800)의 양단부를 상기 순환펌프(410b)의 전방 및 후방에 각각 연결하는 구조로 할 수 있음은 물론이다.

상기 바이패스관(800)은, 상기 가열기(100b) 내에 설치되고, 일단은 상기 순환펌프(410b) 이전의 상기 급수공급관(221)과 연결되고, 타단은 상기 순환펌프(410b) 이후의 상기 급수공급관(221)과 연결되어, 상기 순환펌프(410b)를 바이패스 시키는 역할을 한다.

상기 제어밸브(440)는, 상기 바이패스관(800) 상에 설치되어 상기 바이패스관(800)을 개폐를 제어하며, 상기 제어부(600)와 연결되어 상기 제어부(600)의 신호에 따라 작동한다.

상기 제어부(600)는, 사용자로부터 상기 수전장치(510,520)의 온수 사용을 요청받으면, 상기 제어밸브(440)를 폐쇄하여 상기 바이패스관(800)을 차단하고, 상기 순환펌프(410b)를 작동시켜서 상기 잔류수를 순환되게 하여 상기 잔류수가 상기 가열기(100b)로 유입되어 가열되게 한다. 그리고, 상기 제어부(600)는 상기 순환펌프(410b)의 작동 후, 상기 제1온도센서(420)에 의하여 측정된 상기 잔류수의 온도가 설정 온도에 도달하면 상기 순환펌프(410b)의 작동을 중지하고, 상기 제어밸브(440)를 개방하여 상기 바이패스관(800)을 개방하여 정상상태가 되게 한다. 이 외, 상기한 제어부(600)의 상세한 제어 및 기동 운전 모드에 대한 것은, 도 2의 제1실시예와 실질적으로 유사하므로 생략하기로 한다.

이하는, 도 8 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 냉온수 공급시스템(900,900B)의 작동에 대하여 살펴보기로 한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 냉온수 공급시스템(900)의 작동을 나타내는 도 8 및 도 9에서 도 8을 참조하면, 정상 운전 모드는 보편적인 냉온수 공급시스템을 나타내는 것으로, 상기 제1역류방지밸브(224)는 개방되고, 상기 순환펌프(410)는 작동하지 않은 상태로서 상기 순환수관(400)으로 잔류수가 순환하지 않는 상태를 나타낸다. 때문에, 상기 정상 운전 모드는 사용자가 수전장치(510,520)를 통하여 온수 또는 혼합수를 공급을 받고자 하면, 급수공급관(221)으로부터 냉수가 가열기(100)로 유입되고 상기 가열기(100)에서 상기 냉수가 가열되어져 상기 수전장치(510,520)와 같은 각 소요처로 전달되며, 이러한 경우에는 온수공급관(300)에 잔류된 잔류수는 가열기(100)를 거치지 않은 상태로서 물의 온도가 차가울 수밖에 없는데, 사용자는 이러한 차가운 잔류수를 버릴 수밖에 없게 된다.

반면, 도 9를 참조하면, 기동 운전 모드는, 사용자가 수전장치(510,520)로부터 온수 또는 혼합수를 사용하고자 요청하는 경우 또는, 상기 제2온도센서(511,521)에 의하여 상기 수전장치(510,520)의 동파가 예상되는 경우로서 상기 제1역류방지밸브(224)가 폐쇄되고 상기 순환펌프(410)가 작동되어 상기 온수공급관(300)에 있던 잔류수를 버리지 않고 상기 가열기(100)로 순환시켜 가열시키는 상태를 나타낸다. 즉, 상기 기동 운전 모드는, 사용자가 제어부(600)의 순환펌프 온/오프 가동스위치(711)를 조작하여 순환펌프(410)의 작동을 실행하면, 상기 제1역류방지밸브(224)는 패쇄되고 상기 순환펌프(410)는 작동되면서 상기 가열기(100)가 작동하게 되고 온수공급관(300)의 잔류수가 순환하게 된다. 이때, 상기 디스플레이부(720)는 상기 순환펌프(410)의 작동상태를 시각적 또는 청각적으로 확인할 수 있도록 한다. 이때, 상기 제어부(600)는, 상기 제1온도센서(420)로부터 순환하는 상기 잔류수가 설정 온도에 도달할 때까지 상기 순환펌프(410)와 상기 가열기(100)의 작동을 계속 수행하도록 한다. 그런 다음, 상기 잔류수가 상기 설정된 온도에 도달하면 상기 제1온도센서(420)를 이를 감지 상기 제어부(600)로 신호를 보내고, 이에 상기 제어부(600)는 상기 순환펌프(410)와 상기 가열기(100)의 작동을 중지하고, 상기 디스플레이부(720)로 상기 순환펌프(410)의 중지를 표시하여 사용자로 하여금 고온수의 사용가능을 알리도록 한다.

한편, 상기 제어부(600)는, 상기 기동 운전 시에도 상기 유량계에서 냉수의 유입이 감지되면 상기 순환펌프(410)의 작동을 중지시키도록 한다. 또한, 상기 제어부(600)는, 상기한 바와 같이 사용자로부터 온수 또는 혼합수의 사용을 요청받은 경우가 아니라, 상기 수전장치(510,520)의 동파가 예상되는 경우에도 자체적으로 상기 기동 운전 모드로 전환하는 데, 이에 대한 상세한 설명은 상술하였으므로 생략하기로 한다.

다음으로, 본 발명의 제2실시예에 따른 냉온수 공급시스템(900B)의 작동을 나타내는 도 10 및 도 11에서 도 10을 참조하여 상기 제1실시예에 따른 냉온수 공급시스템(900)과의 차이점을 중점적으로 살펴보면, 제2실시예에서 정상 운전 모드는 보편적인 냉온수 공급시스템(900B)을 나타내는 것으로, 상기 잔류수가 순환되지 않으며, 상기 제1역류방지밸브(224)는 개방되고, 상기 순환펌프(410b)는 작동하지 않은 상태이고, 상기 바이패스관(800)은 상기 제어밸브(440)가 개방되어 개방된 상태로서, 급수공급관(221)으로부터 공급된 냉수가 바이패스관(800)을 따라 흘러 상기 가열기(100b)에서 가열되어져 상기 수전장치(510,520)로 전달되는 모드이다.

반면, 도 11을 참조하면, 제2실시예에서 기동 운전 모드는, 사용자가 수전장치(510,520)로부터 온수 또는 혼합수를 사용하고자 요청하는 경우 또는, 상기 제2온도센서(511,521)에 의하여 상기 수전장치(510,520)의 동파가 예상되는 경우, 상기 제1역류방지밸브(224)가 폐쇄되고 상기 순환펌프(410b)가 작동되고 상기 제어밸브(440)가 패쇄되어 상기 바이패스관(800)이 차단되어, 상기 온수공급관(300)의 잔류수가 상기 순환수관(400)을 통해 상기 가열기(100b)로 순환공급되면서 가열되는 상태이다.

상기 본 실시예에 따른 냉온수 공급시스템(900,900B)은, 상술한 바와 같이 정상 운전 모드와 기동 운전 모드를 병행하여 사용할 수 있도록 한 것으로, 평상시에는 정상 운전 모드로 냉온수 시스템을 작동시켜 각 세대의 난방 등에 사용하며, 사용자가 뜨거운 온수 또는 혼합수를 급하게 사용하고자 하는 경우에는 제어부(600)를 통하여 정상 운전 모드를 기동 운전 모드로 전환시킴으로서, 사용자가 초기에 유출되는 차가운 잔류수를 버리지 않고, 초기부터 가열된 잔류수를 사용할 수 있어 물의 낭비를 줄일 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100... 가열기 210... 냉수공급관
221... 급수공급관 224... 제1역류방지밸브
300... 온수공급관 400... 순환수관
410... 순환펌프 420... 제1온도센서
430... 제2역류방지밸브 510,520... 수전장치
511,521... 제2온도센서 600... 제어부
900,900b... 냉온수 공급시스템

Claims (12)

1. 가열기;
   냉수공급관으로부터 분기되어 상기 가열기로 냉수를 공급하는 급수공급관;
   상기 가열기와 연결되어 상기 가열기에 의하여 상기 냉수가 가열되어 생성된 온수를 공급하는 온수공급관;
   상기 냉수공급관 및 상기 온수공급관과 연결되고, 상기 냉수공급관과 상기 온수공급관으로부터 상기 냉수와 상기 온수를 공급받아 각 사용처로 유출하는 하나 또는 복수 개의 수전장치;
   일단은 상기 수전장치와 연결되고 타단은 상기 급수공급관과 연결되는 순환수관;
   상기 순환수관 상에 설치되어, 상기 온수공급관에 잔류된 잔류수를 회수하여 상기 급수공급관으로 순환(circulation)시키는 순환펌프;
   상기 순환수관에 설치되어 순환되는 상기 잔류수의 온도를 측정하는 제1온도센서;
   사용자로부터 상기 수전장치의 온수 사용을 요청받으면, 상기 순환펌프를 작동시켜서 상기 잔류수를 순환되게 하여 상기 잔류수를 상기 가열기로 유입시켜 상기 잔류수를 가열하고, 상기 제1온도센서에 의하여 측정된 상기 잔류수의 온도가 설정 온도에 도달하면 상기 순환펌프의 작동을 중지시켜 상기 잔류수의 순환을 중지시키는 제어부;
   상기 냉수공급관과 상기 순환수관 사이의 상기 급수공급관 상에 설치되어, 상기 잔류수가 상기 냉수공급관으로의 역류를 방지하는 제1역류방지밸브; 및
   상기 순환수관 상에 설치되어, 상기 잔류수가 상기 급수공급관으로의 역류를 방지하는 제2역류방지밸브를 포함하는 냉온수 공급시스템.
2. 가열기;
   냉수공급관으로부터 분기되어 상기 가열기로 냉수를 공급하는 급수공급관;
   상기 가열기와 연결되어 상기 가열기에 의하여 상기 냉수가 가열되어 생성된 온수를 공급하는 온수공급관;
   상기 냉수공급관 및 상기 온수공급관과 연결되고, 상기 냉수공급관과 상기 온수공급관으로부터 상기 냉수와 상기 온수를 공급받아 각 사용처로 유출하는 하나 또는 복수 개의 수전장치;
   일단은 상기 수전장치와 연결되고 타단은 상기 급수공급관과 연결되는 순환수관;
   상기 가열기 내의 상기 급수공급관 또는 상기 온수공급관에 설치되어, 상기 온수공급관에 잔류된 잔류수를 회수하여 상기 급수공급관으로 순환(circulation)시키는 순환펌프;
   상기 가열기 내에 설치되고, 양단이 각각 상기 순환펌프의 전방 및 후방에 연결되어, 상기 순환펌프를 바이패스 하는 바이패스관;
   상기 바이패스관상에 설치되어 상기 바이패스관을 개폐하는 제어밸브;
   상기 순환수관에 설치되어 순환되는 상기 잔류수의 온도를 측정하는 제1온도센서; 및
   사용자로부터 상기 수전장치의 온수 사용을 요청받으면, 상기 제어밸브를 작동시켜 상기 바이패스관을 차단하고, 상기 순환펌프를 작동시켜서 상기 잔류수를 순환되게 하여 상기 잔류수를 상기 가열기로 유입시켜 상기 잔류수를 가열하고, 상기 제1온도센서에 의하여 측정된 상기 잔류수의 온도가 설정 온도에 도달하면 상기 순환펌프의 작동을 중지시켜 상기 잔류수의 순환을 중지시키는 제어부를 포함하는 냉온수 공급시스템.
3. 가열기;
   냉수공급관으로부터 분기되어 상기 가열기로 냉수를 공급하는 급수공급관;
   상기 가열기와 연결되어 상기 가열기에 의하여 상기 냉수가 가열되어 생성된 온수를 공급하는 온수공급관;
   상기 냉수공급관 및 상기 온수공급관과 연결되고, 상기 냉수공급관과 상기 온수공급관으로부터 상기 냉수와 상기 온수를 공급받아 각 사용처로 유출하는 하나 또는 복수 개의 수전장치;
   일단은 상기 수전장치와 연결되고 타단은 상기 급수공급관과 연결되는 순환수관;
   상기 순환수관 상에 설치되어, 상기 온수공급관에 잔류된 잔류수를 회수하여 상기 급수공급관으로 순환(circulation)시키는 순환펌프;
   상기 순환수관에 설치되어 순환되는 상기 잔류수의 온도를 측정하는 제1온도센서;
   사용자로부터 상기 수전장치의 온수 사용을 요청받으면, 상기 순환펌프를 작동시켜서 상기 잔류수를 순환되게 하여 상기 잔류수를 상기 가열기로 유입시켜 상기 잔류수를 가열하고, 상기 제1온도센서에 의하여 측정된 상기 잔류수의 온도가 설정 온도에 도달하면 상기 순환펌프의 작동을 중지시켜 상기 잔류수의 순환을 중지시키는 제어부; 및
   상기 순환수관과 상기 냉수공급관 사이의 상기 급수공급관 상에 설치되어, 상기 냉수의 유량을 감지하는 유량센서를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 순환펌프의 작동 중 상기 유량센서로부터 상기 냉수의 유입이 감지되면 상기 순환펌프의 작동을 중지하는 냉온수 공급시스템.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 수전장치의 내부 온도 또는 상기 온수공급관 또는 상기 급수공급관의 온도를 감지하는 제2온도센서를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 제2온도센서로부터 측정된 온도가 설정온도 미만일 때, 상기 순환펌프를 작동시켜 상기 온수공급관으로 온수를 순환하게 하고, 순환되는 상기 온수에 의하여 상기 수전장치 내의 온도를 상승시켜 상기 급수공급관을 가열시키는 냉온수 공급시스템.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제2온도센서로부터 측정된 온도가 상기 설정온도 이상이거나, 상기 순환펌프의 가동시간이 설정된 시간에 도달하면, 상기 순환펌프의 작동을 중지시키는 냉온수 공급시스템.
6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 순환펌프의 작동 상태를 외부에 알려주는 알람장치를 더 포함하는 냉온수 공급시스템.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 알람장치는,
   상기 순환펌프의 작동 또는 작동정지 상태를 사용자에게 알려주는 작동경보기 또는 작동경고등을 포함하는 냉온수 공급시스템.
8. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   사용자로부터 상기 순환펌프의 운전정보와, 순환하는 상기 잔류수의 온도를 입력받는 입력부; 및
   상기 잔류수의 현재 온도 또는 상기 설정 온도를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 냉온수 공급시스템.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 입력부는 상기 제어부와 유선 또는 무선으로 통신을 수행하는 냉온수 공급시스템.
10. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 냉수공급관과 상기 순환수관 사이의 상기 급수공급관 상에 설치되어, 상기 잔류수가 상기 냉수공급관으로의 역류를 방지하는 제1역류방지밸브와,
    상기 순환수관 상에 설치되어, 상기 잔류수가 상기 급수공급관으로의 역류를 방지하는 제2역류방지밸브를 더 포함하는 냉온수 공급시스템.
11. 청구항 2에 있어서,
    상기 순환수관과 상기 냉수공급관 사이의 상기 급수공급관 상에 설치되어, 상기 냉수의 유량을 감지하는 유량센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 순환펌프의 작동 중 상기 유량센서로부터 상기 냉수의 유입이 감지되면 상기 순환펌프의 작동을 중지하는 냉온수 공급시스템.
12. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부는,
    정상 운전 시 상기 제어밸브를 작동시켜 상기 바이패스관을 개방된 상태로 유지하는 냉온수 공급시스템.

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