KR101439952B1 - 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치에 관한 것으로, 하절기와 동절기의 적정 통과 풍속을 설정하고, 해당 통과 풍속이 되도록 전열 면적을 조절하거나 또는 코일을 통과하여 환수되는 온수의 온도를 측정하여 일정 온도 이상의 온수 온도가 유지되도록 전열 면적을 낮춤으로써 코일의 동파 및 에너지 손실을 방지토록 한 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명을 적용하면, 코일의 통과풍속 또는 환수되는 온수나 증기의 온수 온도에 따라 댐퍼 블레이드가 자동 조절되고 이는 궁극적으로 온수의 유속이 자동 조절하게 되므로 매 계절 적정한 유속이 조절되어 동파가 방지된다는 장점이 있다.

Description

냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치{ANTI-FREEZING APPARATUS OF HEAT EXCHANGER FOR BOTH HEATING AND COOLING}
본 발명은 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 동절기에 미리 설정한 전열 면적으로 낮춤으로써 코일의 동파 및 에너지 손실을 방지토록 한 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치에 관한 것으로, 온수코일이나 증기코일에도 적용 가능한 동파방지 장치이다.
주지된 바와 같이, 일반적으로 IFB(Intergral Face and Bypass) 난방코일은 병원, 학교, 일반 빌딩 외조기의 예열 코일용이나 공장 등 환기가 필요한 곳의 급기용 등으로 널리 사용되는 열교환기의 일종이다.
이러한 일반적인 IFB 난방코일은 스팀이나 온수를 공급하면서 댐퍼의 개도량 컨트롤에 의해 토출 온도를 제어하게 된다.
특히, IFB 난방코일에 있어서 토출 공기의 온도는 한번 설정되면 수시로 변하는 외부공기 온도에 상관없이 일정하게 유지되는 특징을 가지며, 구조가 매우 간단하고 뛰어난 효율을 보장한다.
도 1은 본 발명의 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치이나, 그 일부를 이용하여 종래 기술을 설명한다.
종래의 IFB 냉난방 겸용 열교환장치는 실내 급기를 위한 외부공기가 통과하는 중단에 설치되어 입구 및 출구가 형성된 박스형 코일몸체(4)와, 상기 코일몸체(4)를 횡단하여 교번 배치되는 열교환유로(8) 및 바이패스유로와, 상기 열교환유로(8)에 배치되어 스팀 또는 온수가 통과하는 핀튜브(6)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 종래의 IFB 난방코일은 상기 몸체(4)의 입구를 통해 외부공기가 유입되어 출구를 통해 실내에 급기가 이루어지는 상태에서, 상기 핀튜브(6)로 스팀 또는 온수가 통과하게 된다. 이러한 구조는 냉방코일의 경우에도 동일하다.
하지만, 최근에는 설치장소의 공간적인 문제와 금액적인 문제로 인해 냉난방 겸용코일의 사용하고 있다.
하지만, 이러한 냉난방 겸용코일의 경우, 코일 선정의 기준은 용량이 큰 하절기에 사용하는 냉수 코일을 기준으로 선정하여 사용하기 때문에, 하절기에 사용하는 데는 전혀 문제가 없다.
다만, 동절기에는 코일을 통과하는 열매(온수 또는 증기 임)와 공기의 온도차가 커서 열전달 효율과 단위 면적당 열전달량이 많아 일부 코일에서 코일의 설계치와 다른 제어상의 문제로 인해 동파 등의 문제가 발생되고 있다.
즉, 냉난방 겸용코일에 대한 동절기의 제어방법도 역시 하절기의 제어방법과 마찬가지로 코일 내부에 공급되는 온수량을 조절하여 코일을 통과하는 공기의 온도를 코일 후단에 구비된 온도센서(40a, 40b)를 이용하여 일정한 온도로 맞추게 된다.
하절기에는 이러한 제어방법은 문제가 되지 않지만, 동절기에는 코일의 전열 면적이 커서 코일을 통과하는 온수에서 지나치게 많은 열교환이 일어나게 된다. 그로인해, 코일 내부에 흐르는 온수의 유속이 적정값 이하로 떨어지게 되고 환수되는 온수의 온도가 지나치게 떨어져서 코일의 동파가 일어나게 된다.
또한, 온수코일이나 증기코일은 풍속기준으로 설계된 바, 마찬가지로 지나치게 큰 전열면적으로 설계되어져 있으므로 동일한 원리에 의해 코일의 동파가 일어나게 된다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 하절기와 동절기의 적정 통과 풍속을 설정하고, 해당 통과 풍속이 되도록 전열 면적을 조절하거나 또는 코일을 통과하여 환수되는 온수의 온도를 측정하여 일정 온도 이상의 온수 온도가 유지되도록 전열 면적을 낮춤으로써 코일의 동파 및 에너지 손실을 방지토록 한 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 실내 급기를 위한 외부공기가 통과하는 중단에 설치되어 입구 및 출구가 형성된 코일 몸체(4)와, 상기 몸체를 횡단하여 교번 배치되는 열교환유로(8)와, 상기 열교환유로(8)에 배치되어 온수나 냉수가 통과하는 핀튜브(6)로 이루어진 냉난방 겸용코일의 동파방지 장치에 있어서, 상기 코일 몸체(4)의 후단에 장착되어 코일을 통과한 풍속을 검출하는 풍속 감지센서(41a,41b)와; 상기 코일 몸체(4) 내부에 장착되어 전열 면적을 조절하기 위한 전열면적 조절부(31)와; 상기 코일 몸체(4)에 대한 하절기 및 동절기 통과풍속과, 그 통과풍속이 유지될 수 있는 전열면적 조절부(31)의 조절값이 저장된 데이터 저장부(38)와; 동절기와 하절기에 상기 풍속 감지센서(41a,41b)로부터 상기 코일 몸체(4)에 대한 통과 풍속값을 수신하고, 상기 데이터 저장부(38)에 저장된 설정 풍속과 비교하여 설정 풍속이 유지될 수 있도록 상기 전열면적 조절부(31)를 구동 제어하는 제어부(22)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치가 제공된다.
바람직하게, 상기 전열면적 조절부(31)는 상기 코일 몸체(4)의 공기 통과영역에 각각 개폐 가능하게 설치되어 모터(34)에 의해 외기 통과영역이 선택적으로 개폐되는 댐퍼 블레이드(32)와, 상기 댐퍼 블레이드(32)에 축결합되어 그 개폐를 제어하는 모터(34)와, 상기 모터(34)를 구동시키는 모터 구동부(36)로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치가 제공된다.
바람직하게, 상기 코일 몸체(4)는 서로 다른 위치에 각각 설치된 복수개일 수 있는 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치가 제공된다.
바람직하게, 상기 하절기 통과풍속은 2.5㎧ 이하이고, 동절기 통과풍속은 6㎧ 이하인 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치가 제공된다.
바람직하게, 상기 풍속 감지센서(41a,41b)가 측정한 풍속이 기설정 풍속이하인 경우라면, 상기 제어부(22)는 댐퍼 블레이드(32)가 추가 폐쇄되게 모터(34)를 구동하고; 상기 풍속 감지센서(41a,41b)가 측정한 풍속이 기설정 풍속초과인 경우라면, 상기 제어부(22)는 댐퍼 블레이드(32)가 추가 개방되게 모터(34)를 구동하게 구성된 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치가 제공된다.
한편, 본 발명은 실내 급기를 위한 외부공기가 통과하는 중단에 설치되어 입구 및 출구가 형성된 코일 몸체(4)와, 상기 몸체를 횡단하여 교번 배치되는 열교환유로(8)와, 상기 열교환유로(8)에 배치되어 온수나 냉수가 통과하는 핀튜브(6)로 이루어진 냉난방 겸용코일의 동파방지 장치에 있어서, 상기 핀튜브(6)의 환수측 내부에 장착되어 환수되는 온수의 온도를 검출하는 온도 감지센서(42)와; 상기 코일 몸체(4)의 내부에 구비되어, 전열면적을 조절할 수 있게 공기 통과영역에 각각 개폐 가능하게 설치되어 모터(34)에 의해 외기 통과영역이 선택적으로 개폐되는 댐퍼 블레이드(32)와, 상기 댐퍼 블레이드(32)에 축결합되어 그 개폐를 제어하는 모터(34)와; 상기 모터(34)를 구동시키는 모터 구동부(36)로 이루어진 전열면적 조절부(31)와; 상기 코일 몸체(4)의 핀튜브(6)를 통해 환수되는 온수의 온도가 일정값으로 유지될 수 있는 모터(34)의 구동값이 저장된 데이터 저장부(38)와; 동절기에 상기 온도 감지센서(42)로부터 온도값을 수신하고, 상기 데이터 저장부(38)에 저장된 설정 온도와 비교하여 설정 온도가 유지될 수 있도록 상기 전열면적 조절부(31)를 구동 제어하는 제어부(22)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치가 제공된다.
바람직하게, 상기 온도 감지센서(42)를 통해 검출된 온도가 기설정 온도이하인 경우라면, 상기 제어부(22)는 상기 전열면적 조절부(31)에 포함된 상기 댐퍼 블레이드(32)가 추가 폐쇄되게 상기 모터(34)를 구동하고; 상기 온도 감지센서(42)를 통해 검출된 온도가 기설정 온도초과인 경우라면, 상기 제어부(22)는 상기 전열면적 조절부(31)에 포함된 상기 댐퍼 블레이드(32)가 추가 개방되게 상기 모터(34)를 구동하게 된 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치가 제공된다.
본 발명에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치는 코일의 통과풍속 또는 환수되는 온수나 증기의 온수 온도에 따라 댐퍼 블레이드가 자동 조절되고 이는 궁극적으로 온수의 유속이 자동 조절하게 되므로 매 계절 적정한 유속이 조절되어 동파가 방지된다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치의 구성을 개략적으로 도시한 계통도,
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치의 구성을 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트,
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치의 구성을 도시한 블록도,
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트,
도 6은 본 발명의 제 3실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치를 온수코일 또는 증기코일에 적용한 구성을 개략적으로 도시한 계통도이다.
이하, 본 발명의 제 1실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치의 구성을 개략적으로 도시한 계통도, 도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
이를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(2)는 하절기와 동절기의 적정 통과 풍속을 설정하고, 해당 통과 풍속 이하가 되도록 전열 면적을 조절하여 일정 온도 이상의 온수 온도가 유지되도록 전열 면적을 조절하거나 또는 코일 내부의 압력을 측정하여 일정압력 이상이 되도록 전열면적을 조절하여 코일의 동파 및 에너지 손실을 방지토록 한 장치이다.
보다 상세하게, 본 발명의 제 1실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(2)는 종래의 장치와 마찬가지로 실내 급기를 위한 외부공기가 통과하는 중단에 설치되어 입구 및 출구가 형성된 코일 몸체(4)와; 상기 몸체를 횡단하여 교번 배치되는 열교환유로(8)와; 상기 열교환유로(8)에 배치되어 온수나 냉수가 통과하는 핀튜브(6)와; 각 코일 몸체(4)로부터 온수나 냉수가 배출되어 환수관과 연결되게 하는 환수로(9)와; 환수로(9)와 환수관의 사이에 설치되고 중앙관제실(20)에 구비된 제어부(22)에 의해 단속되는 온/오프 밸브(10) 및 온도조절밸브(30)를 포함하여 구성된다.
따라서, 본 발명의 제 1실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(2)도 종래의 장치와 마찬가지로 코일 내부에 공급되는 온수량을 상기 제어부(22)에 미리 설정된 바에 따라 조절하여 궁극적으로 상기 코일몸체(4)를 통과하는 공기의 온도를 일정하게 맞출 수 있게 된 것이다. 참조부호 40a, 40b는 온도센서이다.
하지만, 동절기에 코일 내부에 공급되는 온수량을 상기 제어부(22)에 미리 설정된 바에 따라 조절하게 되면 상기 코일몸체(4)를 통과하여 환수되는 온수의 온도가 너무 낮아지게 되고 유속마저 느려지게 되므로 동파가 발생된다.
즉, 동절기도 하절기와 동일한 전열면적으로 외기를 열교환하는 경우, 바람직한 전열면적보다 훨씬 더 큰 전열면적이므로 상기 코일몸체(4)에서 지나치게 많은 열교환이 일어나게 되고 이는 결과적으로 온수의 유속을 감소시키게 된다. 이는 결정적인 동파의 원인이 된다.
따라서, 본 발명의 냉난방 겸용코일은 코일내부에 유통되는 온수의 유속을 높여서 동파를 방지하도록 한 것이며, 이러한 목적을 구현하기 위해 두가지 실시예를 제시한다.
본 발명의 제 1실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(2)는 코일의 통과풍속을 일정하게 미리 설정해둔 상태에서 통과풍속을 검출하여 설정된 통과풍속을 유지할 수 있도록 전열 면적을 조절하는 것이다.
본 발명의 제 2시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(2)는 코일을 통과하는 온수의 온도를 일정하게 미리 설정해둔 상태에서 그 온수의 온도를 검출하여 설정된 온도를 유지할 수 있도록 전열 면적을 조절하는 것이다.
이를 위해, 본 발명의 제 1실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(2)는 상기 코일 몸체(4)의 후단에 장착되어 코일을 통과한 풍속을 검출하는 풍속 감지센서(41a,41b)를 포함한다.
또한, 본 발명의 제 1실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(2)는 전열 면적을 조절하기 위한 전열면적 조절부(31)가 구비된 바, 그 전열면적 조절부(31)는 상기 코일 몸체(4)의 공기 통과영역에 각각 개폐 가능하게 설치되어 모터(34)에 의해 외기 통과영역이 선택적으로 개폐되는 댐퍼 블레이드(32)와; 상기 댐퍼 블레이드(32)에 축결합되어 그 개폐를 제어하는 모터(34)와; 상기 모터(34)를 구동시키는 모터 구동부(36)로 구성된다.
또, 본 발명의 제 1실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(2)는 상기 코일 몸체(4)에 대한 하절기 및 동절기 통과풍속과, 그 통과풍속이 유지될 수 있는 모터(34)의 구동값이 저장된 데이터 저장부(38)와; 동절기와 하절기에 상기 풍속 감지센서(41a,41b)로부터 상기 코일 몸체(4)에 대한 통과 풍속값을 수신하고, 상기 데이터 저장부(38)에 저장된 설정 풍속과 비교하여 설정 풍속이 유지될 수 있도록 상기 모터(34)를 구동 제어하는 제어부(22)를 포함하여 구성된다.
따라서, 본 발명의 제 1실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(2)는 상기 제어부(22)가 상기 풍속 감지센서(41a,41b)로부터 상기 코일 몸체(4)에 대한 통과 풍속값을 수신하여 설정 풍속인지의 여부를 판단한 이후, 설정 풍속을 유지할 수 있게 상기 모터(34)를 제어한다.
이때, 상기 코일 몸체(4)는 서로 다른 위치에 각각 설치된 복수개이다.
바람직하게, 상기 하절기 통과풍속은 2.5㎧ 이하이고, 동절기 통과풍속은 6㎧ 이하인 바, 상기 코일 몸체(4)를 통과하는 풍속이 동절기에는 하절기보다 빠르게 유지될 수 있게 하는 것으로, 상기 코일 몸체(4)에 형성된 전열면적 조절부(31)를 조절함으로써, 코일 몸체(4)에 대한 통과 풍속을 조절할 수 있다.
즉, 상기 전열면적 조절부(31)에 포함된 다수개의 댐퍼 블레이드(32)의 개폐를 조절함으로써 코일 몸체(4)에 대한 통과 풍속을 조절할 수 있다.
보다 상세하게, 본 발명의 제 1실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(2)는 상기 풍속 감지센서(41a,41b)가 측정한 풍속이 기설정 풍속이하인 경우라면, 상기 제어부(22)가 상기 전열면적 조절부(31)에 구비된 상기 댐퍼 블레이드(32)가 추가 폐쇄되게 상기 모터(34)를 구동하고; 상기 풍속 감지센서(41a,41b)가 측정한 풍속이 기설정 풍속초과인 경우라면, 상기 제어부(22)가 전열면적 조절부(31)에 포함된 상기 댐퍼 블레이드(32)가 추가 개방되게 상기 모터(34)를 구동하게 구성된다.
상기한 구성의 본 발명의 제 1실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치의 기능과 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트이다.
먼저, 본 발명의 제 1실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(2)는 유지해야할 상기 코일몸체(4)의 통과 풍속이 미리 설정된 바, 하절기인지 또는 동절기인지를 판단한다.
하절기인 경우, 본 발명의 제 1실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(2)의 제어부(22)는 데이터 저장부(38)로부터 미리 설정된 코일몸체(2)의 통과풍속값을 추출하는 바, 하절기의 통과풍속은 바람직하게 2.5㎧ 이하이다.
그리고, 상기 제어부(22)는 데이터 저장부(38)로부터 해당 풍속에 적합한 모터(34)의 구동값을 추출하여 상기 전열면적 조절부(31)를 조절하는 바, 보다 상세하게, 상기 전열면적 조절부(31)에 포함된 댐퍼 블레이드(32)의 개구율을 조절한다.
그 다음, 상기 제어부(22)는 풍속 감지센서(41a,41b)로부터 풍속 검출값을 수신받아 기설정 풍속이 유지되는 지를 판단하고, 기설정 풍속을 유지하지 못한 경우 비례 제어를 실시하여 기설정 풍속이 유지될 수 있게 한다.
즉, 상기 풍속 감지센서(41a,41b)가 측정한 풍속이 기설정 풍속이하인 경우라면, 상기 제어부(22)는 전열면적 조절부(31)에 포함된 상기 댐퍼 블레이드(32)가 추가 폐쇄되게 상기 모터(34)를 구동하고; 상기 풍속 감지센서(41a,41b)가 측정한 풍속이 기설정 풍속초과인 경우라면, 상기 제어부(22)는 전열면적 조절부(31)에 포함된 상기 댐퍼 블레이드(32)가 추가 개방되게 상기 모터(34)를 구동한다.
본 발명의 제 1실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(2)는 동절기에도 마찬가지로 제어가 이루어지는 바, 바람직한 동절기 통과풍속은 6㎧이다.
즉, 동절기에는 통과 풍속이 하절기에 비해 더 커야 하고, 결국 댐퍼 블레이드(32)가 하절기에 비해 더 많이 폐쇄되어야 하며, 그로인해 전열면적이 작아져서 코일을 통해 유통되는 온수는 더 빠르게 유통되어 환수되는 온수의 온도가 상승될 수 있게 되는 것이다. 결국 온수의 빠른 유통을 통해 환수 온도를 상승시키고, 그 상승으로 인해 동파를 방지할 수 있게 한다.
이하, 본 발명의 제 2실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
이를 참조하면, 본 발명의 제 2시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(2)는 코일을 통과하는 온수의 온도를 일정하게 미리 설정해둔 상태에서 그 온수의 온도를 검출하여 설정된 온도를 유지할 수 있도록 전열 면적을 조절하는 것이다.
본 발명의 제 2시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(2)도 종래의 장치와 동일한 구성이 존재하는 바, 동일한 구성에 대해서 중복 설명은 생략하기로 한다.
보다 상세하게, 본 발명의 제 2시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(2)는 상기 핀튜브(6)의 환수측 내부에 장착되어 환수되는 온수의 온도를 검출하는 온도 감지센서(42)와; 상기 코일 몸체(4)의 공기 통과영역에 각각 개폐 가능하게 설치되어 모터(34)에 의해 외기 통과영역의 개구율이 조절되는 전열면적 조절부(31)가 구비되고, 그 전열면적 조절부(31)는 선택적으로 개폐되는 댐퍼 블레이드(32)와; 상기 댐퍼 블레이드(32)에 축결합되어 그 개폐를 제어하는 모터(34)와; 상기 모터(34)를 구동시키는 모터 구동부(36)를 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명의 제 2시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(2)는 상기 코일 몸체(4)의 핀튜브(6)를 통해 환수되는 온수의 온도가 일정값으로 유지될 수 있는 모터(34)의 구동값이 저장된 데이터 저장부(38)와; 동절기에 상기 온도 감지센서(42)로부터 온도값을 수신하고, 상기 데이터 저장부(38)에 저장된 설정 온도와 비교하여 설정 온도가 유지될 수 있도록 상기 모터(34)를 구동 제어하는 제어부(22)를 포함하여 구성된다.
즉, 상기 온도 감지센서(42)를 통해 검출된 온도가 기설정 온도이하인 경우라면, 상기 제어부(22)는 상기 댐퍼 블레이드(32)가 추가 폐쇄되게 상기 모터(34)를 구동하고; 상기 온도 감지센서(42)를 통해 검출된 온도가 기설정 온도초과인 경우라면, 상기 제어부(22)는 상기 댐퍼 블레이드(32)가 추가 개방되게 상기 모터(34)를 구동하게 된다.
상기한 구성의 본 발명의 제 2실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치의 기능과 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트이다.
먼저, 본 발명의 제 2실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(2)는 환수되는 온수의 온도가 하절기와 동절기에 따라 각각 미리 설정되어져 있고, 그 온도를 유지하도록 전열면적 조절부(31)가 조절된다. 즉, 상기 전열면적 조절부(31)에 포함된 댐퍼 블레이드(32)가 개폐되도록 제어하는 장치이다.
따라서, 본 발명의 제 2실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(2)는 코일몸체(4)로부터 환수관과 연결되는 환수로(9)의 내부에 설치된 온도 감지센서(42)를 통해 온도를 감지한다.
그 상태에서, 상기 제어부(22)는 상기 온도 감지센서(42)를 통해 검출된 온도가 기설정 온도 이하인지 또는 기설정 온도 이상인지를 판단한다.
그 상태에서, 상기 온도 감지센서(42)를 통해 검출된 온도가 기설정 온도이하인 경우라면, 상기 제어부(22)는 전열면적 조절부(31)를 조절하는 바, 전열면적 조절부(31)에 포함된 상기 댐퍼 블레이드(32)가 추가 폐쇄되게 상기 모터(34)를 구동한다.
반면, 상기 온도 감지센서(42)를 통해 검출된 온도가 기설정 온도초과인 경우라면, 상기 제어부(22)는 전열면적 조절부(31)의 개구율을 조절하는 바, 상기 전열면적 조절부(31)에 포함된 상기 댐퍼 블레이드(32)가 추가 개방되게 상기 모터(34)를 구동한다.
그리고, 다시 상기 제어부(22)는 상기 온도 감지센서(42)로부터 온도 검출값을 수신받아 적합한 온도가 유지되는 지를 판단하여 그 여부에 따라 전열면적 조절부(31)에 포함된 상기 댐퍼 블레이드(32)를 추가 개폐하는 동작을 반복한다.
즉, 본 발명의 제 2실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(2)를 통해 환수되는 온수의 온도가 작은 경우에는 코일 내부에서 너무 많은 열교환이 이루어진 경우라고 상정할 수 있고, 이 경우 전열면적 조절부(31)에 포함된 댐퍼 블레이드(32)가 더 많이 폐쇄되게 제어되어야 한다.
그러면, 일반적인 냉난방 겸용코일의 설계 기준에 따라 전열면적이 작아져서 코일을 통해 유통되는 온수는 더 빠르게 유통될 수 있게 되는 것이다. 결국 환수되는 온수의 온도 상승을 발생시켜 동파를 방지할 수 있게 한다.
도 6은 본 발명의 제 3실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치를 온수코일 또는 증기코일에 적용한 구성을 개략적으로 도시한 계통도이다.
이를 참조하면, 도 6은 온수코일 또는 증기코일의 동파방지장치(102)는 실내측으로 유입되는 공기의 온도 또는 증기 압력을 기준으로 기설정된 개구율에 맞게 전열 면적이 자동 조절되게 함으로써, 전열면적이 조절되게 하고, 그로인해 유통되는 열매(온수 또는 증기)의 유통 속도를 조절하도록 함으로써, 동파를 방지토록 한 장치이다.
즉, 본 발명의 3실시예도 1, 2실시예와 동일한 원리와 동작으로 이루어지는 바, 전열면적 조절부(31)를 통해 전열면적을 자동 조절하여 동절기에 회수되는 온수의 온도를 상승시킴으로써 동파를 방지하도록 한 장치이다.
종래의 온수코일 또는 증기코일은 코일몸체(4)를 통과하는 공기의 풍속을 기준으로 온수나 증기의 유통속도가 조절되게 설계(온도조절밸브(30)에 대한 개폐 조절값 설계: 제어부(22)에 기설정됨.)가 이루어져 있으므로 지나치게 전열면적이 크게 설계되어 있었다. 전열면적이 크면, 온수나 증기의 유통속도는 상대적으로 매우 작으므로 환수되는 온수나 증기 온도는 매우 낮았고, 그로인해 동파가 이루어졌었다. 그 과정중에 증기코일의 경우 핀코일 내부가 진공상태가 되었다.
따라서, 본 발명의 제 3실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(102)는 온도조절밸브(30)에 대한 상기 제어부(22)의 개폐 조절값은 기존 장치대로 유지하면서, 상기 코일 몸체(104) 후단의 실내측에 온도센서(108)를 장착하거나 또는 상기 환수 파이프의 내부에 설치되어 증기압을 검출하는 압력센서(106)를 장착함으로써, 온도나 압력을 감지하고, 그 온도나 압력에 따라 전열면적이 조절되도록 한 장치이다.
따라서, 궁극적으로 본 발명의 제 3실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치(102)는 온수코일 즉, 난방코일이나 또는 증기코일에도 적용되어서, 핀코일을 거쳐서 환수되는 온수 또는 증기의 온도를 일정값 이상으로 유지될 수 있도록 코일 몸체 후단의 온도 또는 환수 파이프 내부의 증기 압력을 기반으로 전열면적이 자동 조절되게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치는 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.
4:코일몸체, 6:핀튜브,
8:열교환유로, 20:중앙관제실,
22:제어부, 31:전열면적 조절부,
32:댐퍼 블레이드, 34:모터,
36:모터 구동부, 38:데이터저장부,
41a,41b:풍속 감지센서, 42:온도감지센서.

Claims (7)

  1. 실내 급기를 위한 외부공기가 통과하는 중단에 설치되어 입구 및 출구가 형성된 코일 몸체(4)와, 상기 몸체를 횡단하여 교번 배치되는 열교환유로(8)와, 상기 열교환유로(8)에 배치되어 온수나 냉수가 통과하는 핀튜브(6)로 이루어진 냉난방 겸용코일의 동파방지 장치에 있어서,
    상기 코일 몸체(4)의 후단에 장착되어 코일을 통과한 풍속을 검출하는 풍속 감지센서(41a,41b)와;
    상기 코일 몸체(4) 내부에 장착되어 전열 면적을 조절하기 위한 전열면적 조절부(31)와;
    상기 코일 몸체(4)에 대한 하절기 및 동절기 통과풍속과, 그 통과풍속이 유지될 수 있는 전열면적 조절부(31)의 조절값이 저장된 데이터 저장부(38)와;
    동절기와 하절기에 상기 풍속 감지센서(41a,41b)로부터 상기 코일 몸체(4)에 대한 통과 풍속값을 수신하고, 상기 데이터 저장부(38)에 저장된 설정 풍속과 비교하여 설정 풍속이 유지될 수 있도록 상기 전열면적 조절부(31)를 구동 제어하는 제어부(22)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전열면적 조절부(31)는 상기 코일 몸체(4)의 공기 통과영역에 각각 개폐 가능하게 설치되어 모터(34)에 의해 외기 통과영역이 선택적으로 개폐되는 댐퍼 블레이드(32)와,
    상기 댐퍼 블레이드(32)에 축결합되어 그 개폐를 제어하는 모터(34)와,
    상기 모터(34)를 구동시키는 모터 구동부(36)로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 코일 몸체(4)는 서로 다른 위치에 각각 설치된 복수개인 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 하절기 통과풍속은 2.5㎧ 이하이고, 동절기 통과풍속은 6㎧ 이하인 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 풍속 감지센서(41a,41b)가 측정한 풍속이 기설정 풍속이하인 경우라면, 상기 제어부(22)는 댐퍼 블레이드(32)가 추가 폐쇄되게 모터(34)를 구동하고;
    상기 풍속 감지센서(41a,41b)가 측정한 풍속이 기설정 풍속초과인 경우라면, 상기 제어부(22)는 댐퍼 블레이드(32)가 추가 개방되게 모터(34)를 구동하게 구성된 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치.
  6. 실내 급기를 위한 외부공기가 통과하는 중단에 설치되어 입구 및 출구가 형성된 코일 몸체(4)와, 상기 몸체를 횡단하여 교번 배치되는 열교환유로(8)와, 상기 열교환유로(8)에 배치되어 온수나 냉수가 통과하는 핀튜브(6)로 이루어진 냉난방 겸용코일의 동파방지 장치에 있어서,
    상기 핀튜브(6)의 환수측 내부에 장착되어 환수되는 온수의 온도를 검출하는 온도 감지센서(42)와;
    상기 코일 몸체(4)의 내부에 구비되어, 전열면적을 조절할 수 있게 공기 통과영역에 각각 개폐 가능하게 설치되어 모터(34)에 의해 외기 통과영역이 선택적으로 개폐되는 댐퍼 블레이드(32)와, 상기 댐퍼 블레이드(32)에 축결합되어 그 개폐를 제어하는 모터(34)와; 상기 모터(34)를 구동시키는 모터 구동부(36)로 이루어진 전열면적 조절부(31)와;
    상기 코일 몸체(4)의 핀튜브(6)를 통해 환수되는 온수의 온도가 일정값으로 유지될 수 있는 모터(34)의 구동값이 저장된 데이터 저장부(38)와;
    동절기에 상기 온도 감지센서(42)로부터 온도값을 수신하고, 상기 데이터 저장부(38)에 저장된 설정 온도와 비교하여 설정 온도가 유지될 수 있도록 상기 전열면적 조절부(31)를 구동 제어하는 제어부(22)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 온도 감지센서(42)를 통해 검출된 온도가 기설정 온도이하인 경우라면, 상기 제어부(22)는 상기 전열면적 조절부(31)에 포함된 상기 댐퍼 블레이드(32)가 추가 폐쇄되게 상기 모터(34)를 구동하고;
    상기 온도 감지센서(42)를 통해 검출된 온도가 기설정 온도초과인 경우라면, 상기 제어부(22)는 상기 전열면적 조절부(31)에 포함된 상기 댐퍼 블레이드(32)가 추가 개방되게 상기 모터(34)를 구동하게 된 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 코일의 동파방지 장치.












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