KR101472491B1 - 냉온수공급시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 출원인의 선등록 특허 제10-0927163호의 이용발명인 개선된 제어부를 갖는 냉온수공급시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배관내 잔류수를 수전을 통해 방류하지 않고 순환시켜 온수보일러에서 가열후 서머앤기어드밸브에서 사용자 설정온도로 조절하여 공급하는 냉온수공급시스템에 있어서, 냉수분배관, 온수분배관, 혼합수관 및 순환수관의 순환이 원활하도록 배관되어 순환시 냉수의 유입없이 순환수만을 이용하여 희망하는 온도의 혼합수를 공급하며 제어부에 타이머를 추가하여 온도제어센서의 오작동으로 인한 과열 및 손상을 방지하고 일측 제어존에서 고온수 사용중 타측 제어존에서는 주의를 알리는 시청각 경고를 통해 화상을 방지하며 특정온도의 혼합수를 사용후 수전을 잠그면 일정시간 후 기본설정온도로 자동복귀되어 사용자 편의를 도모하고 유량감지센서에서 일정시간 동안 유량이 감지되지 않으면 온수와 관련된 시스템전원을 차단하였다가 온수사용시 유량이 감지되는 제어존측 전원만을 공급하는 절전기능을 공급하며 순환수펌프의 미작동시 순환수펌프를 경유하여 순환수관측으로 역류하는 것을 방지하도록 제어하는 냉온수공급시스템을 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적달성을 위한 본 발명은 배관내 잔류수를 수전을 통해 방류하지 않고 온수보일러까지 연결되는 순환수관을 이용하여 순환수펌프로 순환시켜 온수보일러에서 가열하여 각 제어존의 서브제어판으로부터 제어부에 설정된 온도로 서머앤기어드밸브에서 조절하여 혼합수관을 통해 공급하도록 제어되는 냉온수공급시스템의 제어방법에 있어서, 냉수분배관, 온수분배관, 혼합수관 및 순환수관의 순환이 원활하도록 배관되어 순환시 냉수의 유입없이 순환수만을 이용하여 희망하는 온도의 혼합수를 공급하도록 제어되며; 상기 제어부에 타이머를 추가로 설치하고 순환수펌프가 가동된 뒤 일정시간 경과후 자동으로 순환수펌프를 정지토록 제어되며; 상기 온수보일러와 서머앤기어드밸브로 분기되기 이전 냉수분배관에 제1 유량감지센서를 설치하고, 상기 서머앤기어드밸브로부터 각 제어존으로 공급되는 혼합수관에 제2 및 제3 유량감기기를 설치하여, 상기 제1 유량감지센서에서 유량이 감지되지 않으면 시스템 전원을 차단하였다가, 상기 제2 및 제3 유량감지센서 중 유량이 감지된 해당 제어존측과 관련된 전원만을 공급하도록 제어되고; 상기 각 제어존에서 서브제어판을 통해 특정온도의 혼합수를 설정하여 사용후 일정시간 동안 혼합수 사용이 없으면 혼합수의 설정온도가 제어부에 기저장된 기본설정온도로 자동복귀하도록 제어되며; 상기 각 제어존 중 일측 제어존에서 40도 이상의 고온수 사용시 타측 제어존의 서브제어판에서 화면 및 스피커를 이용하여 시청각으로 주의 경고를 하고, 동시에 수도꼭지 토수구에서도 화면을 통하여 시각적으로 주의 경고를 하도록 제어되는 냉온수공급시스템의 개선된 제어방법에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

냉온수공급시스템{Cold and Hot Water Piping System}

본 발명은 본 출원인의 선등록 특허 제10-0927163호의 이용발명인 개선된 제어부를 갖는 냉온수공급시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배관내 잔류수를 수전을 통해 방류하지 않고 순환시켜 온수보일러에서 가열후 서머앤기어드밸브에서 사용자 설정온도로 조절하여 공급하는 냉온수공급시스템에 있어서, 보일러냉수공급관, 온수분배관, 혼합수관 및 순환수관의 순환이 원활하도록 배관되어 순환시 수도계량기로부터 냉수의 유입없이 배관내의 차가운 잔류수만을 순환수관을 이용하여 회수후 온수보일러에서 가열하고 서머앤기어드밸브에서 사용자가 기설정한 온도에 맞추어 냉,온수를 혼합하여 사용자가 희망하는 온도의 혼합수를 공급하며 제어부에 타이머를 추가하여 온도제어센서의 오작동으로 인한 과열 및 손상을 방지하고 일측 제어존에서 고온수 사용중 동일한 배관으로 연결된 타실 수전 또는 계수대(42)에서는 고온주의를 알리는 시청각 경고를 통해 화상을 방지하며 특정온도의 혼합수를 사용후 수전을 잠그면 일정시간 후 기본설정온도로 자동복귀되어 사용자 편의를 도모하고 유량감지센서에서 일정시간 동안 유량이 감지되지 않으면 온수와 관련된 시스템전원을 차단하였다가 온수사용시 유량이 감지되는 제어존측 전원만을 공급하는 절전기능을 공급하며 순환수펌프의 미작동시 순환수펌프를 경유하여 순환수관측으로 역류하는 것을 방지하도록 제어하는 냉온수공급시스템의 제어방법에 관한 것이다.

본 발명은 개선된 제어부를 갖는 냉온수공급시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배관내 잔류수를 수전을 통해 방류하지 않고 순환시켜 온수보일러에서 가열후 서머앤기어드밸브에서 사용자 설정온도로 조절하여 공급하는 냉온수공급시스템에 있어서, 보일러냉수공급관, 온수분배관, 혼합수관 및 순환수관의 순환이 원활하도록 배관되어 순환수펌프에 의해 순환시 수도계량기로부터 냉수의 유입없이 배관내의 차가운 잔류수만을 순환수관을 이용하여 회수후 온수보일러에서 가열하고 서머앤기어드밸브에서 사용자가 기설정한 온도에 맞추어 냉,온수를 혼합하여 사용자가 희망하는 온도의 혼합수를 공급하며 제어부에 타이머를 추가하여 온도제어센서의 오작동으로 인한 과열 및 손상을 방지하고 일측 제어존에서 고온수 사용중 동일한 배관으로 연결된 타실 수전에서는 고온주의를 알리는 시청각 경고를 통해 화상을 방지하며 특정온도의 혼합수를 사용후 수전을 잠그면 일정시간 후 기본설정온도로 자동복귀되어 사용자 편의를 도모하고 유량감지센서에서 일정시간 동안 유량이 감지되지 않으면 온수와 관련된 시스템전원을 차단하였다가 온수사용시 유량이 감지되는 제어존측 전원만을 공급하는 절전기능을 공급하도록 제어하는 냉온수공급시스템의 제어방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 출원인의 선등록 특허 제10-0927163호 "개선된 컨트롤부를 구비한 냉온수 공급시스템"에서 개시된 냉온수 공급시스템에서 욕실입구 및/또는 토수구의 일측에 설치된 서브제어판(52)에서 사용할 온수온도를 설정후 온수보일러(21)의 순환수펌프가동스위치를 동작시키면 온수보일러의 스위치 접점이 붙어 온수보일러의 순환수펌프가 가동되어 혼합수관과 순환수관을 통하여 순환수(배관내 차가운 잔류수)의 순환(circulation)이 이루어져 온수보일러의 온도조절스위치에서 설정한 온도의 온수가 공동욕실, 주방, 개인욕실, 세탁실 등에 설치된 각각의 수도꼭지 토수구를 통하여 즉시 사용 가능한 혼합수가 토출되도록 하여, 기존의 온수 사용방법에서와 같이 냉/온수일체형수전의 조절레버를 상,하,좌,우로 작동시켜 배관 내에 정체된 차가운 잔류수를 다 빼낸 후 사용자가 희망하는 설정온도의 온수를 토출시키기 위해 버려지는 물의 낭비를 줄이고 기타 여러 가지 사용자 편의를 제공하는 냉온수 공급시스템을 개시한 바 있다.

그런데, 상기와 같은 선출원의 냉온수공급시스템을 장기간 테스트하는 과정에서, 다음과 같은 몇 가지 개선이 필요한 점을 발견하고 이를 개선하고자 본 발명을 안출하게 되었다.

먼저, 상기 냉온수 공급시스템의 순환(Circulation)시 보일러에서의 재가열로 설정온도까지 도달되면 온도제어센서에서 순환수펌프의 전원을 차단하여 순환을 종료하여야 하나, 만일 온도제어센서의 오작동이 발생되면 보일러의 과열 및 서머앤기어드밸브의 고장발생을 유발하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 냉온수 공급시스템의 다수의 제어존 중 일측 제어존에서 고온수를 사용하고자 고온으로 설정하여 순환중이거나 사용중 동일한 배관으로 연결된 타실 수전 또는 도 1의 계수대(42)에서 다른 사용자가 수전을 개방하게 되면 일측 제어존에 공급되던 고온수가 그대로 토출되어 예기치 않은 화상사고가 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 냉온수 공급시스템의 일측 제어존에서 사용자가 특정온도의 혼합수를 사용후 온도설정을 그대로 놓아두게 되면 다른 사용자나 해당 사용자가 재사용시 마지막 설정된 특정온도의 혼합수가 토출되어 일반적인 온도의 혼합수를 사용하고자 하면 재차 온도설정을 해야 하는 불편한점이 있었다.

또한, 상기 냉온수 공급시스템에 제공되는 전원이 순환수펌프 및 서머앤기어드밸브 등에 항상 공급되어 대기상태로 있게 되면 많은 전력낭비가 되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 순환수펌프의 미작동시 보일러냉수공급관에 충진된 물이 순환수펌프를 경유하여 순환수관측으로 역류하여 각각의 존의 혼합수 배관측으로 역류하여 사용자 설정온도와 전혀 다른 온도의 혼합수가 수전을 통해 토출될 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 배관내 잔류수를 수전을 통해 방류하지 않고 순환시켜 온수보일러에서 가열후 서머앤기어드밸브에서 사용자 설정온도로 조절하여 공급하는 냉온수공급시스템에 있어서, 보일러냉수공급관, 온수분배관, 혼합수관 및 순환수관의 순환이 원활하도록 배관되어 순환수펌프에 의해 순환시 수도계량기로부터 냉수의 유입없이 배관내의 차가운 잔류수만을 순환수관을 이용하여 회수후 온수보일러에서 가열하고 서머앤기어드밸브에서 사용자가 기설정한 온수 온도에 ??추어 냉,온수를 혼합하여 사용자가 희망하는 온도의 혼합수를 공급하며 제어부에 타이머를 추가하여 온도제어센서의 오작동으로 인한 과열 및 손상을 방지하고 일측 제어존에서 고온수 사용중 동일한 배관으로 연결된 타실 수전 또는 도 1의 계수대(42)에서는 고온주의를 알리는 시청각 경고를 통해 화상을 방지하며 특정온도의 혼합수를 사용후 수전을 잠그면 일정시간 후 기본설정온도로 자동복귀되어 사용자 편의를 도모하고 유량감지센서에서 일정시간 동안 유량이 감지되지 않으면 온수와 관련된 시스템전원을 차단하였다가 온수사용시 유량이 감지되는 제어존측 전원만을 공급하는 절전기능을 공급하고 순환수펌프의 미작동시 순환수펌프를 경유하여 순환수관측으로 역류하는 것을 방지하도록 제어하는 냉온수공급시스템의 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 냉수공급관으로부터 온수보일러로 냉수를 공급하되 중간에서 분기되어 냉수를 분배하는 냉수분배관과, 상기 온수보일러로부터 가열된 온수를 분배하는 온수분배관과, 각 사용처의 수도꼭지 토수구로 공급된 후 배관내 잔류된 혼합수를 순환수펌프로 회수하여 상기 온수보일러로 공급하는 순환수관과, 희망하는 혼합수의 토출 온도를 설정하는 제어판을 동작시켜 상기 순환수펌프가 가동되어 혼합수관과 상기 순환수관을 통하여 순환수의 순환(circulation)이 이루어져 설정한 온도의 혼합수가 각 사용처에 설치된 상기 각각의 수도꼭지 토수구를 통하여 즉시 토출될 수 있도록 상기 온수보일러, 상기 순환수펌프, 혼합밸브, 온도센서를 제어하는 각각의 구역인 하나 이상의 제어존들을 형성하며, 상기 각각의 제어존 및 상기 각 토수구가 전기 및 전자적으로 결선되어 혼합수의 사용시에 상기 온수보일러 및 상기 순환수펌프의 가동과 혼합수의 설정온도 및 유량을 제어하는 컨트롤러가 구비된 제어부;를 포함하여 구성되는 냉온수공급시스템의 제어방법에 있어서, 상기 냉수분배관은 중간에서 분기되어 상기 사용처 및 상기 혼합밸브의 냉수측에 냉수를 공급하고, 상기 온수분배관은 가열된 온수를 분배하여 상기 혼합밸브의 온수측에 공급하며, 상기 혼합밸브에서 기설정된 온도로 조절된 혼합수가 각 사용처로 공급되는 상기 혼합수관을 형성하고, 상기 순환수관은 상기 순환수펌프를 지나 상기 혼합밸브로 분기되기 전 상기 냉수공급관과 연통하여 회수된 혼합수를 온수보일러로 공급하도록 형성되어, 순환이 개시되면 상기 순환수펌프에 의해 회수된 순환수는 상기 온수보일러에서 가열되어 상기 혼합밸브의 온수측으로 공급되고, 냉수측으로는 상기 냉수공급관으로부터 냉수대신 상기 순환수가 공급됨으로 상기 혼합수를 순환시켜 상기 설정온도로 공급하며, 순환수관에 설치된 상기 온도센서에서 상기 설정온도에 도달됨을 감지하고 순환을 종료하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 냉온수공급시스템을 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 냉온수공급시스템의 개선된 제어방법은, 상기 순환수펌프가 가동되어 순환이 개시된 시점으로부터 일정시간 경과 후에도 상기 순환수관에 설치된 상기 온도센서의 오작동으로 인하여 상기 순환수펌프가 정지하지 않아 발생되는 과열을 방지하도록, 상기 제어부에, 상기 순환수펌프가 가동되어 순환이 개시된 시점으로부터 일정시간 경과 후 자동으로 상기 순환수펌프를 정지하도록 제어하는 타이머를 더 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 온수보일러와 상기 혼합밸브로 분기 되기 이전 상기 냉수분배관에 제1 유량감지센서를 설치하고, 상기 혼합밸브로부터 상기 각 제어존으로 공급되는 상기 혼합수관에 제2 및 제3 유량감지센서를 설치하여, 상기 제1 유량감지센서에서 유량이 감지되지 않으면 상기 각 제어존에서 혼합수의 사용이 없는 것이므로 상기 제어부는 상기 냉온수공급시스템 전원을 차단하고, 상기 제2 및 제3 유량감지센서 중 선택된 어느 하나 또는 양자에서 유량이 감지되면, 상기 제어부는 상기 제2 및 제3 유량감지센 중 유량이 감지된 해당 제어존 측과 관련된 전원만을 공급하도록 제어할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 각 제어존과 연결된 서브제어판을 더 포함하여, 상기 각 제어존에서 상기 서브제어판을 통해 특정온도의 혼합수를 설정하여 사용하고, 이후 일정시간 동안 혼합수 사용이 없으면 혼합수의 설정온도가 제어부에 기저장된 기본설정온도로 자동복귀하도록 제어할 수 있다. 이때, 상기 각 제어존 중 일측 제어존에서 40도 이상의 고온수를 사용 중이라면, 타측 제어존에서 발생될 수 있는 화상을 방지하도록, 상기 일측 제어존에서 40도 이상의 고온수 사용시 상기 타측 제어존의 서브제어판에서 시청각적으로 주의 경고를 하고, 상기 타측 제어존의 수도꼭지 토수구에서도 시청각적으로 주의 경고를 하도록 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은, 상기 순환수펌프와 상기 냉수공급관과 연통되는 부분에 역류방지밸브를 더 포함하여, 상기여 순환수펌프의 미작동시 상기 냉수공급관에 충진된 물이 상기 순환수펌프를 경유하여 상기 순환수관측으로 역류하는 것을 방지하도록 할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 냉온수공급시스템의 개선된 제어방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 배관내 잔류수를 수전을 통해 방류하지 않고 순환시켜 온수보일러에서 가열후 혼합밸브에서 사용자 설정온도로 조절하여 공급하는 냉온수공급시스템에 있어서, 보일러냉수공급관, 온수분배관, 혼합수관 및 순환수관의 순환이 원활하도록 배관되어 순환시 수도계량기로부터 냉수의 유입없이 배관내의 차가운 잔류수만을 순환수관을 이용하여 회수후 온수보일러에서 가열하고 서머앤기어드밸브에서 사용자가 기설정한 온도에 맞추어 냉,온수를 혼합하여 사용자가 희망하는 온도의 혼합수를 공급하며 제어부에 타이머를 추가하여 온도제어센서의 오작동으로 인한 과열 및 손상을 방지할 수 있다.

둘째, 일측 제어존에서 고온수 사용중 제어존과 동일한 배관으로 연결된 타실 수전 또는 계수대(도 1에 도시된) 수전에서 고온주의를 알리는 시청각 경고를 통해 화상을 방지하며 특정온도의 혼합수를 사용후 수전을 잠그면 일정시간 후 기본설정온도로 자동복귀되어 사용자 편의를 도모할 수 있다.

셋째, 유량감지센서에서 일정시간 동안 유량이 감지되지 않으면 온수와 관련된 시스템전원을 차단하였다가 온수사용시 유량이 감지되는 제어존측 전원만을 공급하기 때문에 절전기능을 도모할 수 있다.

넷째, 순환수펌프의 미작동시 순환수펌프를 경유하여 순환수관측으로 역류하는 것을 방지하는 것을 방지할 수 있다.

도 1 은 본 발명을 적용한 냉온수공급시스템의 구성을 보이는 개략도이다.
도 2 는 본 발명을 적용한 냉온수공급시스템의 제어부를 보이는 내부구성도이다.
도 3 은 본 발명을 적용한 냉온수공급시스템의 제어부를 보이는 블록도이다.
도 4 는 본 발명을 적용한 서브제어판에서 주의경고를 하는 모습을 보이는 예시도이다.

이하, 본 발명을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 1 은 본 발명을 적용한 냉온수공급시스템의 구성을 보이는 개략도이고,

도 2 는 본 발명을 적용한 냉온수공급시스템의 제어부를 보이는 내부구성도이며,

도 3 은 본 발명을 적용한 냉온수공급시스템의 제어부를 보이는 블록도이고,

도 4 는 본 발명을 적용한 서브제어판에서 주의경고를 하는 모습을 보이는 예시도이다.

본 발명은 본 출원인의 선등록 특허 제10-0927163호의 이용발명에 관한 것으로, 도 2 내지 3에서 보는 바와 같이 상기 냉수공급관(2)은 중간에서 분기되어 하나 이상의 서머밸브(22a,22b; 이하 서머앤기어드밸브라고 한다)에 냉수를 분배하고, 상기 온수분배관(20)은 가열된 온수를 분배하여 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)에 공급하며, 상기 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)에서 기설정된 온도로 조절된 혼합수가 각 사용처로 공급되는 혼합수관(23)을 형성하고, 상기 순환수관(30)은 순환수펌프(31)를 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)로 분기되기 전 냉수공급관(2)과 연통하여 회수된 혼합수를 온수보일러(21)로 공급하도록 배관되어, 순환수펌프(31) 작동시 순환이 원활히 이루어질 수 있으며, 제어부(50)에 타이머(55)를 추가로 구성하여 온도제어센서(70)의 오동작에 의한 온수보일러(21)의 과열 및 서머앤기어드밸브(22a,22b)의 과부하로 인한 파손을 방지하고 불필요한 에너지 낭비를 방지하며, 도 4에서 보는 바와 같이 다수의 제어존(40a,40b)중 일측 제어존(40a 또는 40b)에서 고온수를 사용중 동일한 배관으로 연결된 타실 수전 또는 계수대(42)의 서브제어판(52)에서 시청각적으로 고온주의 경고를 하고 수도꼭지 토수구에서도 시각적으로 고온주의 경고를 함으로써 다른 사용자의 화상을 방지하고, 일측 제어존(40a 또는 40b)에서 특정온도의 혼합수를 사용후 수전을 잠그면 일정시간 경과후 일반적으로 자주 사용되는 기본설정온도로 자동 복귀되어 사용자 편의를 도모하며, 냉수공급관(2)에 설치된 유량감지센서외에 각 서머앤기어드밸브(22a,22b)로부터 각 사용처로 혼합수를 공급하는 각 혼합수관(23a,23b)에 유량감지센서(72a,72b)를 각각 설치하여 일정시간 동안 유량이 감지되지 않으면 온수와 관련된 시스템전원을 차단하였다가 일측 제어존(40a 또는 40b)에서 온수를 사용시 해당 혼합수공급관의 유량감지센서에서 이를 감지하고 해당 제어존측 전원만을 공급하도록 하여 절전하는 효과를 제공하고, 순환수펌프(31)로부터 냉수공급관(2)으로 연결되는 부분에 역류방지밸브(74a)를 추가로 설치(설치위치는 순환후펌프(31)의 전/후 무관)하여 순환수펌프(31)의 미사용시 순환수펌프(31)를 통하여 순환수관(30)측으로 냉수공급관(2)의 냉수가 역류하는 것을 방지하도록 함으로써 오작동을 방지할 수 있는 냉온수공급시스템의 개선된 제어방법을 제공하고자 하는 것이 본 발명의 기술적 특징이다. 여기서, 상기 서머앤기어드밸브(22a,22b)는 1개의 스텝모터(기어드모터)와 서머스타트밸브가 일체로 형성되어 있다.

이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예들은 본 발명을 보다 잘 이해할 수 있도록 설명하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명을 이에 한정하는 것으로 이해되어서는 안될 것이다.

(실시예1)

먼저, 외부에서 수도계량기(1)를 통해 유입된 냉수는 보일러에 냉수를 공급하는 냉수공급관(2)과 각 사용처에 냉수를 직접 공급하는 급수공급관(3)으로 분기된다. 여기서, 혼합수관(23a,23b)만을 제공하고 급수공급관(3)에 의한 냉수 공급은 별도로 하지 않는 시스템도 용이하게 적용될 수 있음은 당업자에게 자명한 것이다.

다음, 상기 냉수공급관(2)은 중간에서 분기되어 1개의 스텝모터(기어드모터)와 서머스타트밸브가 일체로 형성된 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)에 냉수를 분배하여 공급하고, 상기 온수분배관(20)은 가열된 온수를 분배하여 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)에 공급하며, 상기 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)에서 기설정된 온도로 조절된 혼합수가 각 사용처로 공급되는 혼합수관(23)을 형성하고, 상기 순환수관(30)은 순환수펌프(31)를 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)로 분기되기 전 냉수공급관(2)과 연통하여 회수된 혼합수를 온수보일러(21) 및 서머앤기어드밸브(22a,22b) 냉수측으로 공급하도록 배관을 연결하는 것을 기술적 특징으로 한다.

이와 같이 배관을 연결함으로써, 순환(Circulation)시 정상적으로 순환이 이루어지며 자연법칙을 이용한 효율적인 순환을 얻을 수 있게 된다.

이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 4에서 보는 바와 같이 사용자가 서브제어판(52)에서 온도조절스위치(52a)를 이용하여 온도를 조절하고 순환수펌프가동스위치(52b)를 작동시키면, 순환수펌프(31)와 온수보일러(21)가 작동되면서 도 3에서 보는 바와 같이 순환수펌프(31)가 제어존(40a,40b) 및 배관 내 잔류중인 잔류수를 회수하여 냉수공급관(2)을 경유하여 온수보일러(21)로 보내게 되고, 온수보일러(21)에서 가열된 고온의 온수는 온수분배관(20)을 통하여 2개의 서머앤기어드밸브(22a,22b)의 온수측으로 공급되고 기본설정온도로 조절하기 위하여 서머앤기어드밸브(22a,22b) 냉수측에 외부로부터 세대 수도계량기(1)를 경유한 냉수를 공급받아 냉수공급관(2)을 통해 냉수를 공급해야 하나 배관내에서 토수구를 통하여 배출된 물이 없기 때문에 배관 내에 물이 꽉 차 있음으로 추가적으로 냉수가 서머앤기어드밸브(22a,22b) 냉수측으로 유입될 수 없다.

이 때, 상기 서머앤기어드밸브(22a,22b)에서 기본설정온도로 조절하기 위하여 온수측 밸브를 줄이고 이와 반비례하여 냉수측 밸브를 넓히게 됨으로, 도 3을 참조하여 보면 서머앤기어드밸브(22a,22b)의 온수측으로 유입되는 온수의 흐름이 감소됨에 따라 순환수펌프(31)에 의해 밀려 보일러냉온수공급관(2)을 통과하던 배관 내 잔류수(순환수)는 온수보일러(21)측으로 유입되기보다는 좌측으로 우회하여 서머앤기어드밸브(22a,22b)의 냉수측으로 유입됨으로 서머앤기어드밸브(22a,22b)의 토출측 혼합수관에 설치되는 온도보정센서(70a,70b)와 함께 기본설정온도로 보정하여 혼합수를 순환시킬 수 있게 된다.

이는 물은 저항이 적은 쪽을 많이 흐른다는 자연법칙을 이용한 것으로 순환수관(30)이 온수관이 아닌 냉수공급관(2)과 연결되고 다시 서머앤기어드밸브(22a,22b)와 연통되도록 배관함으로 얻을 수 있는 것이 기술적 특징이다.

따라서, 서머앤기어드밸브(22a,22b)의 냉수측에는 냉수가 아닌 냉수공급관(2)과 연통된 순환수펌프(31)를 통해 온수보일러(21)로 공급되던 배관내 잔류수가 순환수펌프(31)를 지난 냉수공급관(2)으로부터 분기되어 각 서머앤기어드밸브(22a,22b)의 냉수측에 공급됨으로서 배관내 잔류수를 수도꼭지 토수구(60)를 통해 배출하지 않고도 순환이 가능하게 되는 것이다.

이와 같이, 온수는 서머앤기어드밸브(22a,22b)에서 배관내 잔류수와 혼합된 뒤 혼합수관(23a,23b)측으로 배출됨과 동시에 온도보정센서(70a,70b)에 의해 서머앤기어드밸브(22a,22b)가 미세조절되면서 혼합수의 온도를 보정하게 된다.

기본설정온도로 보정된 혼합수는 혼합수관(23a,23b)을 통하여 각 제어존(40a,40b)으로 공급되고 각 제어존(40a,40b)을 지나 순환수관(30)을 통하여 순환수펌프(31)측으로 유입되다가 온도제어센서(70)를 만나 온도제어센서(70)에서 기본설정온도에 가까운(실제로 기본설정온도보다 약간 낮은 온도, 이미 각 제어존(40a,40b)에는 기본설정온도임) 온도를 감지하고 순환수펌프(31) 및 온수보일러(21)를 정지시켜 순환(Circulation)을 종료한다. 상기 온도제어센서(70)는 순환수펌프(31)의 전후 어디든 설치가 가능하며 기능상 차이가 없다.

이 때 각 제어존(40a,40b)의 수도꼭지 토수구(60)까지 설정된 온도의 혼합수가 도착되어 있게 되는 것이다.

이후, 배관내 잔류된 혼합수를 사용하기 시작하면, 이때부터는 순환수펌프(31)는 작동되지 않고 온수보일러(21)에는 배관내 잔류수가 아닌 수도계량기(1)를 통하여 유입된 냉수가 냉수공급관(2)을 경유하여 온수보일러(21)에 공급되어 온수로 가열된 후 온수분배관(20)을 통하여 각각의 서머앤기어드밸브(22a,22b)로 공급되고 서머앤기어드밸브(22a,22b)와 온도보정센서(70a,70b)에서 설정온도로 보정된 혼합수가 혼합수관(23a,23b)을 통하여 각 제어존(40a,40b)에 지속적으로 공급되는 것이다.

또한, 도 2 내지 도 3에서 보는 바와 같이 제어부(50)의 메인제어판(51)의 일측에 타이머(55)를 추가로 설치하되 메인제어판(51)에 순환수펌프(31)가 작동된 이후 상기 타이머(55)에 설정된 시간이 경과되면 자동으로 순환수펌프(31) 및 온수보일러(21)를 정지하여 순환(Circulation)이 종료되도록 하는 것을 기술적 특징으로 한다.

이와 같이, 배관내 잔류수의 재가열을 위한 순환시간의 한계를 두고 제어함으로써 순환을 제어하는 센서(본 실시예에서는 온도제어센서(70)를 사용, 센서는 매우 다양함으로 이에 한정되는 것은 아님)의 오작동시 온수보일러(21)의 과열 및 서머앤기어드밸브(22a,22b)에 무리한 가압으로 인하여 사용자의 설정 온도보다 뜨거운 온수가 공급되는 현상을 방지하고, 서머앤기어드밸브(22a,22b)의 고장발생을 방지하여 시스템을 보호하는 장점을 얻을 수 있다.

실제로 실험에 의하면, 상기 타이머(55)의 설정시간은 5분이면 충분하지만, 물론 이에 한정되는 것은 아니며, 해당 건물의 평수에 따라 다를 수 있고, 본 발명의 냉온수배관시스템을 설치후 초기테스트를 통하여 타이머(55)의 설정시간을 적절히 조절하게 된다.

다음, 도 1에서 보는 바와 같이, 사용자1이 일측 제어존(40a)에서 고온수를 사용하고자 고온으로 설정하여 순환(Circulation)중이거나 사용중이라면, 계수대(42)의 벽면에 기설치된 서브제어판(52)의 화면(52e)에 '고온주의'라는 메시지와 함께 화면 전체 또는 일측 램프(52c)가 적색으로 깜빡거리며 스피커(52d)에서 "고온주의"라는 음성 또는 "삑삑"하는 음향을 제공하는 시청각적인 고온주의 경보를 하고, 이와 동시에 수도꼭지 토수구(60)의 일측에 형성된 서브제어판(52)의 화면(52e)에도 동일한 방법으로 '고온주의'라는 메시지와 함께 화면 전체 또는 일측 램프(52c)가 적색으로 깜빡거리는 시각적인 고온주의 경보를 제공하여 타 사용자에게 주의를 환기시켜 화상 등의 안전사고를 예방하는 것을 기술적 특징으로 한다.

다음, 상기 각 제어존에서 서브제어판(52)을 통해 특정온도의 혼합수를 설정하여 사용후 일정시간 동안 혼합수 사용이 없으면 혼합수의 설정온도가 제어부에 기저장된 기본설정온도로 자동복귀하도록 제어되는 것을 기술적 특징으로 한다.

이와 같은 제어를 통하여, 사용자가 평소 자주 사용하는 온도를 기본설정온도로 설정하여 평상시 순환수펌프가동스위치(52b)를 누르고 별도의 온도설정이 없으면 기본설정온도로 가열을 시작하고, 고온수를 사용하고자 하는 경우 순환수펌프가동스위치(52b)를 누르고 고온수 온도설정을 하거나 고온수 온도설정후 순환수펌프가동스위치(52b)를 눌러 고온수를 사용후 일정시간 동안 혼합수 사용이 없으면 혼합수의 설정온도를 기본설정온도로 자동복귀되도록 제어함으로써 안전사고를 예방하고 매번 온도설정을 해야 하는 번거로움을 줄여 사용자의 편의를 도모하는 장점을 얻을 수 있게 된다.

다음, 상기 온수보일러(21)와 서머앤기어드밸브(22a,22b)와 순환수펌프(31)로 분기되기 이전 보일러냉수분공급관(2)에 제1 유량감지센서(72)를 설치하고, 상기 서머앤기어드밸브(22a,22b)로부터 각 제어존(40a,40b)으로 공급되는 혼합수관(23a,23b)에 제2 및 제3 유량감지센서(72a,72b)를 설치하여, 상기 제1 유량감지센서(72)에서 유량이 감지되지 않으면 모든 제어존(40a,40b)에서 혼합수의 사용이 없는 것으로 판단하여 제어부(50)에서 시스템 전원을 차단하였다가, 사용자가 일측 제어존(40a 또는 40b)에서 온수를 사용하게 되면 상기 제2 및 제3 유량감지센서(72a,72b) 중 유량이 감지된 해당 제어존측과 관련된 전원만을 공급하도록 제어부(50)에서 전원이 제어됨으로써 절전기능을 제공하는 장점을 얻게 된다.

다음, 상기 순환수펌프(31)가 냉수공급관(2)과 연통되는 부분에 역류방지밸브(74a)를 추가로 설치하는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 순환수펌프(31)의 미작동시 냉수공급관(2)에 충진된 물이 순환수펌프(31)를 경유하여 순환수관(30)측으로 역류하는 것을 방지하도록 제어하여 순환수관(30)에 설치된 온도제어센서(70)의 오작동을 방지하게 되는 장점을 얻게 된다.

미설명부호는 1은 수도계량기, 41은 밸브함, 42는 계수대이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

1: 수도계량기 2: 냉수공급관
3: 급수공급관 20: 온수분배관
21: 온수보일러 22a,22b: 서머앤기어드밸브
23a,23b: 혼합수관 30: 순환수관
31: 순환수펌프 40a,40b : 제어존
41: 밸브함 42: 계수대
50: 제어부 51: 메인제어판
52: 서브제어판 52a: 온도조절스위치
52b: 순환수펌프가동스위치 52c: 램프
52d: 스피커 52e: 화면
55: 타이머 60: 수도꼭지 토수구
61: 유량조절레버 62: 냉,온수전환레버
70: 온도제어센서 70a,70b: 온도보정센서
72,72a,72b: 유량감지센서 74,74a: 역류방지밸브

Claims (12)

1. 온수보일러;
   급수공급관으로부터 분기되어 상기 온수보일러로 냉수를 공급하는 냉수공급관;
   상기 온수보일러에 의하여 가열된 온수를 공급하는 온수분배관;
   상기 냉수공급관으로부터 분기된 냉수가 공급되고, 상기 온수분배관으로부터 상기 온수가 공급되며, 공급받은 상기 냉수와 상기 온수를 혼합하여 설정된 온도의 혼합수를 유출하는 서머밸브;
   상기 서머밸브와 연결되어 상기 서머밸브에서 설정된 온도로 조절된 혼합수를 각 사용처의 수도꼭지 토수구로 공급하는 혼합수관;
   상기 혼합수관과 연결되어, 상기 각 사용처의 수도꼭지 토수구로 공급된 후 잔류된 상기 혼합수를 순환수펌프를 통하여 회수하여 상기 냉수공급관으로 순환(circulation)시키는 순환수관;
   상기 혼합수관에 설치되어 상기 혼합수의 온도를 측정하는 온도센서;
   상기 순환수펌프와, 상기 서머밸브와, 상기 온도센서를 포함하는 하나 또는 복수 개의 제어존을 형성하고, 상기 온도센서와 연결되어 상기 혼합수의 설정온도를 제어하며, 상기 온수보일러와 상기 순환수펌프의 작동을 제어하는 제어부; 및
   상기 제어부와 연결되고, 사용자로부터 상기 혼합수의 희망하는 토출 온도를 입력받는 서브제어판을 포함하고,
   상기 순환수관 내에 잔류 중인 순환수를 상기 순환수펌프를 통하여 순환시켜 상기 냉수공급관을 거쳐 상기 온수보일러로 유입되게 하고, 상기 온수보일러로부터 가열된 상기 혼합수는 상기 서머밸브로 공급되어 상기 혼합수관과 상기 순환수관을 따라 순환되며, 상기 온도센서에서 상기 혼합수가 상기 사용자의 희망 토출 온도에 대응하는 설정온도에 도달함을 감지하면 상기 제어부가 상기 순환수펌프의 작동을 중지시켜 상기 혼합수의 순환을 중지시키고, 상기 각 사용처로 상기 설정된 온도의 혼합수가 토출되도록 하는 냉온수공급시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 냉온수공급시스템은, 상기 냉수공급관과 상기 온수분배관으로부터 분기되어 상기 냉수와 상기 온수를 공급받고, 상기 순환수펌프와, 상기 서머밸브와, 상기 온도센서를 포함하는 한 쌍의 제어존들을 형성하는 냉온수공급시스템.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 순환수펌프가 가동되어 순환이 개시된 시점으로부터 일정시간 경과한 후 상기 온도센서의 오작동으로 상기 순환수펌프가 정지하지 않아 발생되는 과열을 방지하기 위하여,
   상기 제어부는, 상기 순환수펌프가 가동되어 순환이 개시된 시점으로부터 일정시간 경과 후 자동으로 상기 순환수펌프를 정지하도록 제어하는 타이머를 더 포함하는 냉온수공급시스템.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 냉수공급관과, 상기 혼합수관에 각각 설치되어 상기 냉수와 상기 혼합수의 유량을 측정하는 복수개의 유량감지센서들을 더 포함하는 냉온수공급시스템.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 유량감지센서는,
   상기 서머밸브로 분기되기 이전의 상기 냉수공급관에 설치된 제1유량감지센서와,
   상기 한 쌍의 제어존들에 각각 구비되는 상기 서머밸브들로부터 유출되는 상기 혼합수가 공급되는 상기 각 혼합수관에 설치된 제2 및 제3유량감지센서를 포함하여,
   상기 제1유량감지센서에서 상기 혼합수의 유량이 감지되지 않으면, 상기 제어부는 상기 냉온수공급시스템 전원을 차단하고,
   상기 제2 및 제3 유량감지센서 중 선택된 어느 하나 또는 양자에서 상기 혼합수의 유량이 감지되면, 상기 제어부는 상기 제2 및 제3 유량감지센서 중 유량이 감지된 해당 제어존의 전원만을 공급하도록 제어하는 냉온수공급시스템.
6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 냉온수공급시스템은,
   일정시간 동안 혼합수 사용이 없으면 상기 혼합수의 설정온도가 제어부에 기저장된 기본설정온도로 자동복귀하도록 제어하는 냉온수공급시스템.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 한 쌍의 제어존 중 일측의 제어존에서 40도 이상의 고온수를 사용 중인 경우, 타측의 제어존에서 발생될 수 있는 화상을 방지하도록,
   상기 타측의 제어존의 상기 서브제어판과 상기 수도꼭지 토수구에서 시청각적으로 주의 경고하는 냉온수공급시스템.
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 순환수펌프와 상기 냉수공급관과 연통되는 부분에 역류방지밸브를 더 포함하여,
   상기여 순환수펌프의 미작동시 상기 냉수공급관에 충진된 물이 상기 순환수펌프를 경유하여 상기 순환수관측으로 역류하는 것을 방지하도록 하는 냉온수공급시스템.
9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 서머밸브는, 스텝모터와 서머스타트밸브가 일체로 형성된 서머앤기어드밸브인 냉온수공급시스템.
10. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 온도센서는,
    온도보정센서와 온도제어센서를 포함하는 냉온수공급시스템.
11. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 온도센서는 상기 순환수관에 설치되어, 상기 순환수관을 순환하는 상기 혼합수의 온도를 측정하는 냉온수공급시스템.
12. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 서브제어판은,
    온도조절스위치와, 상기 순환수의 순환이 이루어지게 하는 순환수펌프가동스위치를 포함하는 냉온수공급시스템.

Images