KR101311352B1 - 물 낭비 방지용 온수공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 물 낭비 방지용 온수공급장치는 수전; 상기 수전에 온수를 공급하는 온수 공급배관; 상기 수전에 냉수를 공급하는 냉수 공급배관; 상기 온수 공급배관과 상기 냉수 공급배관이 혼합되어 상기 수전에 혼합수를 공급하는 혼합관; 상기 혼합관에 설치된 온도 센서; 상기 혼합관으로부터 상기 수전에 공급되는 혼합수를 차단하기 위해, 상기 수전과 상기 온도 센서 사이에 설치된 밸브; 상기 온수 공급배관과 상기 냉수공급배관 사이에 연결된 순환배관; 상기 순환배관에 설치된 펌프; 상기 냉수공급배관으로 공급된 직수는 상기 온수 공급배관으로 가열시켜 공급하는 보일러에 위치한 온수열교환기; 및 상기 밸브, 상기 온도 센서, 상기 펌프를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

물 낭비 방지용 온수공급장치{A hot water supplier for prohibiting waste of water}

본 발명은 물 낭비 방지용 온수공급장치에 관한 것이다.

가정에서 온수를 사용할 때 보일러에서 가열되지 않은 상태의 냉수가 수도꼭지(이하 "수전"이라 함)를 통해 그대로 공급됨으로써, 온수가 공급될 때까지 불필요하게 흘려 버려야 했던 물의 낭비를 방지하여 경제적으로 사용할 수 있는 온수 보일러의 절수시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 보일러는 가스 또는 기름를 연료로 이용하여 연소시키고, 상기 연소과정에서 발생되는 열을 이용하여 열교환을 통해 물을 가열하며, 상기한 열교환을 통해 가열된 물은 실내에 설치된 난방배관을 따라 각 방으로 순환시켜 난방을 하며 목욕탕, 싱크대 등에 온수를 공급한다.

종래의 보일러는 가동한 후 어느 정도의 시간이 경과된 후에 주방의 씽크대 또는 욕실의 샤워기 및 세면대에 설치된 수전을 통해 보일러에서 열교환된 따뜻한 온수가 공급될 수 있었다.

그러나, 온수를 한동안 사용하지 않은 상태에서 온수를 사용하기 위해 수전을 작동시키게 되면 보일러와 수전사이에 연결 설치된 공급관 내부의 물은 가열되지 않은 차가운 상태이기 때문에 상기 수전을 통해 그대로 공급되어 찬물이 나오는 문제점이 발생 되었다.

상기와 같은 현상은 겨울철과 같은 동절기에 사용자가 온수를 즉시 사용할 수 없게 되어 불편함을 유발하였으며, 온수가 공급될 때까지 수초에서 수십초 동안 가열되지 않은 냉수를 그대로 버리게 되어 불필요한 물의 낭비를 야기시켰다.

등록특허공보 제10-1162855호(공고일자:2012.07.06)

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 사용자가 원하는 온도의 온수가 공급될 때까지 온수 공급을 차단하고, 배관에 차 있는 냉수를 보일러로 순환시켜 가열시킴으로써, 불필요하게 수초에서 수십초 동안 가열되지 않은 냉수를 그대로 버리는 문제를 해결하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에 따른 물 낭비 방지용 온수공급장치는 수전; 상기 수전에 온수를 공급하는 온수 공급배관; 상기 수전에 냉수를 공급하는 냉수 공급배관; 상기 온수 공급배관과 상기 냉수 공급배관이 혼합되어 상기 수전에 혼합수를 공급하는 혼합관; 상기 혼합관에 설치된 온도 센서; 상기 혼합관으로부터 상기 수전에 공급되는 혼합수를 차단하기 위해, 상기 수전과 상기 온도 센서 사이에 설치된 밸브; 상기 온수 공급배관과 상기 냉수공급배관 사이에 연결된 순환배관; 상기 순환배관에 설치된 펌프; 상기 냉수공급배관으로 공급된 직수는 상기 온수 공급배관으로 가열시켜 공급하는 보일러에 위치한 온수열교환기; 및 상기 밸브, 상기 온도 센서, 상기 펌프를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 수전의 개폐밸브가 개방되는 각도에 따라 설정온도를 계측하고, 상기 온도 센서를 통과하는 상기 혼합수를 온도를 계측하여 상기 제어부가 포함하는 비교기에서 상기 설정온도와 상기 혼합수의 온도를 비교하여 상기 혼합수의 온도가 상기 설정온도보다 높으면 상기 제어부는 상기 밸브를 개방하도록 신호를 송신하고, 상기 밸브를 개방하는 신호 송신후에는, 상기 밸브의 폐쇄신호는 상기 수전의 개폐밸브의 폐쇄시 폐쇄신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 설정온도와 상기 혼합수의 온도를 상기 비교기에서 비교하여 상기 혼합수의 온도가 상기 설정온도보다 낮으면, 상기 펌프를 가동하고, 상기 밸브는 폐쇄상태를 유지하여, 상기 순환배관을 따라 상기 온수공급배관 및 상기 냉수공급배관 내의 물이 상기 온수열교환기로 순환하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 냉수공급배관과 상기 온수열교환기의 사이에 설치된 유수감지센서는 상기 냉수공급배관으로부터 냉수가 공급되면 상기 보일러를 가동시켜, 상기 온수열교환기에서 상기 냉수가 열교환이 이루어져 온수공급배관으로 온수가 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 온수공급배관에는 온수저장탱크가 설치되어 복수개의 수전의 개폐밸브가 개방되어 온수가 배출되는 경우, 온수의 온도가 유지시켜주는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 물 낭비 방지용 온수공급장치를 이용하면, 사용자가 원하는 온도의 온수가 공급될 때까지 온수 공급을 차단하고, 배관에 차 있는 냉수를 보일러로 순환시켜 가열시킴으로써, 냉수가 수십초 동안 수전을 통해 배출될 때 사용자가 이를 그냥 낭지하지 않도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 물 낭비 방지용 온수공급장치에 관한 개략도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 물 낭비 방지용 온수공급장치에 관한 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 물 낭비 방지용 온수공급장치(1)는 수전(100), 온수공급배관, 냉수공급배관, 온수공급배관과 냉수공급배관이 혼합되는 혼합관(200), 혼합관(200)에 설치된 온도 센서(300), 혼합관에 설치된 밸브(400), 온수공급배관과 냉수공급배관을 연결하는 순환배관(500), 순환배관(500)에 설치된 펌프(P), 직수관으로부터 공급된 직수가 냉수공급배관을 거쳐 가열되도록 하여 온수공급배관으로 배출하는 보일러의 온수열교환기(600), 밸브(400), 온도 센서(300), 펌프(P)를 제어하는 제어부(700)를 포함한다.

냉수공급배관에는 직수관이 연결되어 직수가 공급되고, 일부는 수전(100)에 냉수를 공급하도록 바로 수전(100)으로 공급되고, 일부는 온수열교환기(600) 방향으로 이동한다.

사용자는 수전(100)의 개폐밸브를 개방하게 되고, 개폐밸브는 온도를 설정하도록 되어 있으므로, 예를 들면 하나의 개폐밸브의 각도에 따라 냉수쪽과 온수쪽의 각도에 따라 사용자가 설정한 온도가 결정되어진다.

따라서, 사용자가 수전(100)의 개폐밸브를 작동시킬 때 개폐밸브 자체의 설정각도에 의해 사용자가 원하는 설정온도(T1)가 결정되는 것이다.

사용자가 수전(100)의 개폐밸브를 개방하면서 설정한 설정온도를 제어부(700)에 송신하고, 제어부(700)가 포함하는 비교기에서 설정온도(T1)와 혼합관(200)에 설치된 온도센서(300)에서 측정한 혼합수의 온도를 비교하여 혼합수의 온도가 온도센서(300)에서 측정된 온도보다 높은 경우에는 혼합관(200)에 설치된 밸브(400)를 개방하도록 제어부(700)에서 밸브(400)로 신호를 송신한다.

일단 밸브(400)가 개방되면, 제어부(700)의 비교기가 작동되지 않고 비교기는 오프(off) 상태를 유지하고, 밸브(400)의 폐쇄신호는 수전(100)의 개폐밸브(110)에 의해 결정되는 것이 바람직하다.

사용자가 수전(100)의 개폐밸브(110)를 폐쇄하면, 혼합관(200)에 설치된 밸브(400)에도 제어부(700)에서 폐쇄신호를 송신하여 폐쇄하는 것이다.

이는 밸브(400)의 개방시와 동일하게 제어부(700)의 비교기가 지속적으로 작동할 경우, 가정에 여러개의 수전에서 동시에 개폐밸브(110)가 개방되면 수전을 통해 온수가 나오다가도 보일러에서 가열된 온수보다 복수개의 수전을 통해 배출되는 온수가 많아 온수의 온도가 급격히 낮아지는 현상이 발생하는데 이러한 상황에서 제어부(700)의 비교기가 작동하여 사용자의 의사와 무관하게 물 공급이 중단된다면, 사용자에게 불편을 초래할 수 있기 때문이다.

사용자가 수전을 개방하는 초기에는 원하는 온도의 물이 나올 때까지 기다리지만 일단 온수를 사용하고 있는 과정중에서는 물의 온도가 다소 낮아지더라도 머리를 헹구고 있는 순간 같이 계속사용할 필요가 있고, 사용자가 찬 물을 사용하고 싶지 않을 때는 수전(100)의 개폐밸브(110)를 폐쇄하면 되는 것이므로, 혼합관(200)의 밸브(400)는 제어부(700)의 비교기에서 개방신호만 송신하고, 폐쇄신호는 수전(100)의 개폐밸브(110)의 폐쇄신호를 제어부(700)가 재송신하는 방식이다.

일단 사용자가 수전(100)의 개폐밸브(110)를 개방하면, 개폐밸브(110)의 개방각에 의해 사용자가 원하는 설정온도(T1)가 결정되고 설정온도는 제어부(700)의 비교기에 입력된다.

수전(100)에 온수와 냉수의 혼합수를 공급하는 혼합관(200)에는 혼합수의 온도를 측정하는 온도센서(300)가 내장되어 있고, 온도센서(300)에서 측정된 혼합수의 측정온도(T2)가 제어부(700)의 비교기로 송신되어 비교기에서 설정온도(T1)와 측정온도(T2)를 비교한다.

설정온도(T1)보다 측정온도(T2)가 낮으면, 온수의 온도가 사용자가 원하는 온도보다 낮은 상태이므로 이러한 온수가 수전(100)을 통해 나오면 사용자는 일정시간 온수를 그냥 버리게 되므로, 이를 방지하기 위해, 수전(100)과 연결된 혼합관(200)에 밸브(400)를 설치하여 수전(100)의 개폐밸브(110)가 개방되더라도 혼합관(200)의 밸브(400)가 폐쇄된 상태를 유지하도록 하여 혼합수가 수전(100)을 통해 배출되는 것을 방지하고,

제어부(700)에서는 온수공급배관에 잔류하는 물과 직수관으로부터 공급된 직수가 흐르는 냉수공급배관의 물이 순환하여 보일러로 공급되도록 순환펌프(P)가 작동되도록 한다.

여기서 밸브(400)는 솔레노이드 밸브가 바람직하다.

순환펌프(P)는 온수공급배관과 냉수공급배관이 연결된 순환배관(500)에 설치되고, 순환배관(500)은 혼합관(200)과 별도로 온수공급배관과 냉수공급배관을 연결한다.

제어부(700)에서 순환펌프(P)를 가동시키는 신호를 송신하면, 순환펌프(P)가 작동하고, 온수공급배관의 물은 순환배관(500)을 따라 냉수공급배관으로 순환되고, 냉수공급배관에 연결된 직수관으로부터 공급된 직수와 혼합되어 보일러로 공급된다.

보일러에는 냉수공급배관으로부터 공급되는 물을 감지하도록 냉수공급배관에 유수감지센서(800)이 설치되고, 유수감지센서(800)가 물의 흐름을 감지하면, 보일러를 가동시켜 보일러에 위치한 온수열교환기(600)는 온수열교환기(600)와 연결된 냉수공급배관에서 공급된 냉수를 가열하고, 이를 온수공급배관으로 배출한다.

온수공급배관에는 온수저장탱크(900)가 설치될 수도 있으며, 온수저장탱크(900)는 온수열교환기(600)에서 가열된 온수가 온수공급배관을 통해 순환하면서 일부가 저장되고, 나머지는 수전(100)을 통해 배출되다가, 복수개의 수전으로부터 동시에 온수가 사용되어 급격히 온수 온도가 낮아지는 것을 온수저장탱크(900)에 저장된 온수가 일정시간은 수전(100)을 통해 배출되도록 함으로써, 급격한 냉수 방출을 완화시키는 완충역할을 수행한다.

이상에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 변경, 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

1: 물 낭비 방지용 온수공급장치 100: 수전
110: 개폐밸브 200: 혼합관
300: 온도 센서 400: 밸브
500: 순환배관 P: 펌프
600: 온수열교환기 700: 제어부
800: 유수감지센서 900: 온수저장탱크

Claims (5)

1. 수전;
   상기 수전에 온수를 공급하는 온수 공급배관;
   상기 수전에 냉수를 공급하는 냉수 공급배관;
   상기 온수 공급배관과 상기 냉수 공급배관이 혼합되어 상기 수전에 혼합수를 공급하는 혼합관;
   상기 혼합관에 설치된 온도 센서;
   상기 혼합관으로부터 상기 수전에 공급되는 혼합수를 차단하기 위해, 상기 수전과 상기 온도 센서 사이에 설치된 밸브;
   상기 온수 공급배관과 상기 냉수공급배관 사이에 연결된 순환배관;
   상기 순환배관에 설치된 펌프;
   상기 냉수공급배관으로 공급된 직수는 상기 온수 공급배관으로 가열시켜 공급하는 보일러에 위치한 온수열교환기; 및
   상기 밸브, 상기 온도 센서, 상기 펌프를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 물 낭비 방지용 온수공급장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 수전의 개폐밸브가 개방되는 각도에 따라 설정온도를 계측하고, 상기 온도 센서를 통과하는 상기 혼합수의 온도를 계측하여 상기 설정온도와 상기 혼합수의 온도를 비교하여 상기 혼합수의 온도가 상기 설정온도보다 높으면 상기 밸브를 개방하도록 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 물 낭비 방지용 온수공급장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 설정온도와 상기 혼합수의 온도를 비교하여 상기 혼합수의 온도가 상기 설정온도보다 낮으면, 상기 펌프를 가동하고, 상기 밸브는 폐쇄상태를 유지하여, 상기 순환배관을 따라 상기 온수공급배관 및 상기 냉수공급배관 내의 물이 상기 온수열교환기로 순환하도록 하는 것을 특징으로 하는 물 낭비 방지용 온수공급장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 냉수공급배관과 상기 온수열교환기의 사이에 설치된 유수감지센서는 상기 냉수공급배관으로부터 냉수가 공급되면 상기 보일러를 가동시켜, 상기 온수열교환기에서 상기 냉수가 열교환이 이루어져 온수공급배관으로 온수가 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 물 낭비 방지용 온수공급장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 온수공급배관에는 온수저장탱크가 설치되어 복수개의 수전의 개폐밸브가 개방되어 온수가 배출되는 경우, 온수의 온도를 유지시켜주는 것을 특징으로 하는 물 낭비 방지용 온수공급장치.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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