KR101479960B1 - 가열장치의 절전시스템 및 그 방법 - Google Patents

가열장치의 절전시스템 및 그 방법 Download PDF

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조행훈
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Abstract

본 발명은 가열장치의 절전시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피가열대상 자체 또는 주변의 현재온도가 사전에 설정된 동작기준온도보다 낮아지면 가열 동작하되, 사전에 설정된 시간 동안 설정된 교번 주기에 따라 정상 가열동작과 절전 가열동작을 교번하면서 소비전력을 저감시키는 가열장치의 절전시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

가열장치의 절전시스템 및 그 방법{POWER SAVING SYSTEM AND THE METHOD OF HEATER}
본 발명은 가열장치의 절전(節電)시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피가열대상 자체 또는 주변의 현재온도가 사전에 설정된 동작기준온도 보다 낮아지면 가열 동작하되, 사전에 설정된 시간 동안 설정된 교번 주기에 따라 정상 가열동작과 절전 가열동작을 교번하면서 소비전력을 저감(低減)시키는 가열장치의 절전시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 동절기에는 급격한 기온 저하로 인해 수도(水道)의 동파 또는 도로가 얼어붙어 보행자 또는 차량의 미끄러짐과 같은 사고가 빈번히 발생한다.
상기 수도는 결빙(結氷) 지점으로부터 비 결빙 지점으로 확산되며, 동절기에 이와 같이 얼어붙은 수도 내지 배관을 잠깐이라도 방치하면, 땅속 깊은 곳의 가장 약해진 배관이 터지거나, 수돗물 공급이 이루어지지 않게 된다.
보통, 동절기에 얼어붙은 수도 내지 배관을 녹이기 위해, 부탄 토치 등으로 수도에 직접대는 경우가 있는데, 그렇게 되면 수도 내지 배관 내부의 고무재질(예 고무 패킹) 등이 녹아서 수도 내지 배관의 누수 원인으로 작용하게 되므로, 얼은 부위가 녹을 때까지 뜨거운 물을 부어 가면서 녹이는 것이 바람직하다.
그러나, 무엇보다도 수도 내지 배관이 얼어붙기 전에 동파방지 조치를 취하는 것이 바람직하다.
최근에는, 수도 내지 배관의 동파를 방지하기 위해, 첨부 도면 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 히팅수단(예 : 히팅케이블)을 수도 내지 배관에 감은 후, 전기를 공급하여 발열을 유도함으로써, 수도 내지 배관의 결빙 또는 도로의 결빙을 미연에 방지하거나, 결빙부위를 해동시키는 동파 및 결빙 방지장치 기술이 다수 소개된바 있다.
상기와 같은 종래 히팅수단을 이용한 동파 및 결빙 방지장치의 선행 기술로는 대한민국 공개특허공보 제2000-0036320호(절전형 동파방지기회로 ; 출원일 : 2000년01월18일)를 예로 들 수 있다.
물론, 상기 히팅수단을 이용한 동파 및 결빙 방지장치는 주차장 입구 지하바닥에 시공하여 주차장 입구의 결빙을 방지하거나, 실내 바닥에 시공하여 난방용으로 활용하는 등 다방면으로 사용된다.
상기와 같은, 종래 동파방지용 히팅수단은 동파방지를 위하여 밤이나 낮이나 상시(常時) 전기를 공급하기 때문에, 불필요하게 전력이 낭비되는 문제점이 있다.
최근에는 이와 같은 문제점을 해결하고자 절전 가능한 동파 및 결빙 방지장치가 다수 소개된 바 있으며, 그 예로는 대한민국 공개실용신안공보 제20-2010-0007182호(동파방지용 열선장치의 전력절감기 ; 출원일 : 2009년01월05일)를 예로 들 수 있다.
상기와 같은 종래 절전이 가능한 동파 및 결빙 방지장치는 단순하게 검출되는 현재 온도가 사전에 설정된 온도 이하가 되면 스위칭소자 내지 회로가 상기 정온전선으로 전원을 도통시키고, 설정된 온도 이상이 되면 공급되던 전원을 차단하는 마그네트 방식 또는 초기전류만 제어하는 전력제어 방식이다.
그러나, 상기와 같은 종래 절전이 가능한 동파 및 결빙 방지장치는 사전에 설정된 온도를 기준으로 검출되는 현재 온도가 높아지거나 낮아지는 상태가 빈번히 발생하게 되므로, 오히려 전력 손실이 발생하는 문제점이 있으며, 빈번한 스위칭 동작에 의해 스위칭소자 내지 회로가 스트레스를 받아 파손되거나 수명이 단축되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 고려하여 창출된 본 발명은 피가열대상 자체 또는 주변의 외기온도(현재온도)가 사전에 설정된 동작기준온도보다 낮아지면 가열 동작하되, 사전에 설정된 시간 동안 설정된 교번 주기에 따라 정상 가열동작과 절전 가열동작을 교번하면서 소비전력을 저감(低減)시키는 가열장치의 절전시스템 및 그 방법을 제공하는데 목적을 두고 있다.
상기와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은 피가열대상을 가열시키는 가열장치의 절전시스템(100)에 있어서, 사전에 설정 저장된 동작기준온도보다 피가열대상 자체 또는 주변의 외기온도(현재온도)가 낮을 경우, 사전에 설정된 교번주기에 따라, 사전에 설정된 각각 정상 전원레벨과 절전 전원레벨을 갖는 정상제어모드와 절전제어모드를 교번 수행하면서 히팅수단의 소비전력을 제어하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 본 발명인 가열장치의 절전시스템(100)은 동작기준온도, 정상제어모드와 절전제어모드 각각의 전원레벨, 동작주기를 설정하는 입력부(11); 상기 입력부(11)의 설정값을 저장하고, 센서부(12)에서 검출되는 외기온도(현재온도)가 동작기준온도보다 낮으면, 사전에 설정된 주기에 따라 사전에 설정된 정상 전원레벨과 절전 전원레벨을 갖는 정상제어모드와 절전제어모드 신호를 각각 출력시키는 제어부(13); 상기 제어부(13)에서 출력되는 신호에 따라 전원부(14)에서 공급되는 전원 레벨을 조절하여, 사전에 설정된 각 모드에 해당하는 전원레벨을 히팅수단(15)으로 제공하여 발열 동작시키는 전력조절부(16); 상기 동작상태를 시각적 및 청각적으로 동시 또는 선택적으로 출력하는 출력부(17);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 피가열대상을 가열시키는 가열장치의 절전방법에 있어서, 사전에 설정 저장된 동작기준온도보다 피가열대상 자체 또는 주변의 외기온도(현재온도)가 낮을 경우, 사전에 설정된 교번 주기에 따라, 사전에 설정된 정상 전원레벨과 절전 전원레벨을 갖는 정상제어모드와 절전제어모드를 교번 수행하면서 히팅수단의 소비전력을 제어하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 본 발명인 가열장치의 절전방법은 히팅수단(15)이 동작하는 시점의 온도를 설정하는 동작기준온도 설정단계(S110); 히팅수단(15)의 정격인 정상 전원레벨과 정격보다 낮은 절전 전원레벨을 각각 설정하는 정상제어모드와 절전제어모드의 전원레벨 설정단계(S120); 상기 정상제어모드와 절전제어모드의 교번주기와 교번횟수를 설정하는 동작주기 설정단계(S130); 센서부(12)가 피가열대상 자체 또는 피가열대상의 주변 온도를 검출하여 제어부(13)로 입력하는 외기온도 측정단계(S140); 상기 외기온도(현재온도)와 사전에 설정된 동작기준온도를 비교하여, 외기온도(현재온도)가 낮으면, 사전에 설정된 교번 주기에 따라, 사전에 설정된 정상 전원레벨과 절전 전원레벨을 갖는 정상제어모드와 절전제어모드를 교번 수행하면서 히팅수단의 소비전력을 제어하는 히팅동작 및 전력제어단계(S150); 상기 히팅동작 및 전력제어단계(S150) 종료시점에 외기온도(현재온도)가 낮으면, 상기 히팅동작 및 전력제어단계(S150)를 반복수행하고, 종료시점에 외기온도(현재온도)가 높으면, 히팅수단의 전원을 차단하는 반복동작 및 종료단계(S160);를 포함하는 것일 수 있다.
상기에서, 절전제어모드의 전원레벨은 정상제어모드의 전원레벨 대비 30~70%인것일 수 있다.
상기와 같은 과제해결수단에 의한 본 발명은 피가열대상 자체 또는 주변의 외기온도(현재온도)가 사전에 설정된 동작기준온도보다 낮아지면 가열 동작하되, 사전에 설정된 시간 동안 설정된 교번 주기에 따라 정상제어모드(정상 가열동작)과 절전제어모드(절전 가열동작)을 교번함으로써, 절전제어모드가 이루어지는 동안 정상제어모드때보다 낮아진 비율만큼 절전 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 소비 전력을 저감시킨 만큼, 더 많은 부분에 가열장치를 설치함으로써, 동일한 전력량으로 보다 많은 가열 범위를 확보할 수 있도록 하는 효과를 얻는다.
도 1은 종래 가열장치의 구성예를 도시한 사시도.
도 2는 종래 가열장치의 설치예를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 구성을 간략히 도시한 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 절전단계를 도시한 순서도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 절전단계를 도시한 순서도.
이와 같이 제시하는 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명인 가열장치의 절전시스템(100)은, 첨부 도면 도 3에 도시된 바와 같이, 피가열대상을 가열시키는 가열장치의 절전시스템(100)에 있어서, 사전에 설정 저장된 동작기준온도보다 피가열대상 자체 또는 주변의 외기온도(현재온도)가 낮을 경우, 사전에 설정된 교번주기에 따라, 사전에 설정된 각각 정상 전원레벨과 절전 전원레벨을 갖는 정상제어모드와 절전제어모드를 교번 수행하면서 히팅수단의 소비전력을 제어하는 것일 수 있다.
이때, 상기 본 발명인 가열장치의 절전시스템(100)은 동작기준온도, 정상제어모드와 절전제어모드 각각의 전원레벨, 동작주기를 설정하는 입력부(11); 상기 입력부(11)의 설정값을 저장하고, 센서부(12)에서 검출되는 외기온도(현재온도)가 동작기준온도보다 낮으면, 사전에 설정된 주기에 따라 사전에 설정된 정상 전원레벨과 절전 전원레벨을 갖는 정상제어모드와 절전제어모드 신호를 각각 출력시키는 제어부(13); 상기 제어부(13)에서 출력되는 신호에 따라 전원부(14)에서 공급되는 전원 레벨을 조절하여, 사전에 설정된 각 모드에 해당하는 전원레벨을 히팅수단(15)으로 제공하여 발열 동작시키는 전력조절부(16); 상기 동작상태를 시각적 및 청각적으로 동시 또는 선택적으로 출력하는 출력부(17);를 포함하는 것일 수 있다.
여기서, 본 발명 중 상기 입력부(11)는 동작기준온도, 정상제어모드와 절전제어모드의 전원레벨, 동작주기를 설정하는 키버튼 또는 스위치 또는 터치스크린일 수 있다.
이때, 상기 동작기준온도는 실시예적으로 -2℃를 예로 하나, 꼭 이에 한정하지는 않고 동럴기의 기간별 또는 지역별로 사용자가 필요에 따라 설정 가능하다.
또한, 상기 정상제어모드의 전원레벨 즉, 정상 전원레벨은 소비전력 16[W]에 대응되는 전류값일 수 있다.
또한, 상기 동작주기는 1분 단위, 5분 단위, 10분 단위 등 분단위로 설정할 수도 있고, 1시간, 2시간, 3시간 등 시간 단위로 설정할 수도 있으며, 1일 단위로 설정할 수도 있다.
한편, 본 발명 중 상기 센서부(12)는 피가열대상 자체에 접한 상태 또는 피가열대상과 인접한 주변에 설치되는 온도센서일 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 제어부(13)는 입력부(11)의 설정값을 저장하는 메모리와, 상기 센서부(12)에서 검출되는 외기온도(현재온도)와 사전에 설정 저장된 동작기준온도를 리딩하여 비교 후 결과값을 출력하는 비교회로 및 상기 비교회로의 결과값에 따라 사전에 설정된 주기에 따라 사전에 설정된 정상 전원레벨과 절전 전원레벨을 갖는 정상제어모드와 절전제어모드 신호를 출력하는 프로그램이 탑제된 마이크로프로세서 또는 마이크로프로세서와 이산회로를 포함한 마이컴일 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 히팅수단(15)은 열선으로 이루어진 히팅케이블 또는 정온전선(定溫電線) 또는 히팅파이프 또는 히팅블록일 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 전력조절부(16)는 상기 제어부(13)에서 출력되는 신호에 따라 전원부(14)에서 공급되는 전원의 레벨을 조절하여 사전에 설정된 각 모드에 해당하는 전원레벨을 히팅수단(15)으로 제공하는 전력제어소자 또는 전력제어소자를 포함한 전력제어회로일 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 출력부(17)는 상기 동작상태를 시각적 및 청각적으로 동시 또는 선택적으로 출력하는 LED(발광다이오드) 또는 액정표시장치 또는 터치스크린 또는 이들의 결합일 수 있다.
한편, 본 발명은 피가열대상을 가열시키는 가열장치의 절전방법에 있어서, 사전에 설정 저장된 동작기준온도보다 피가열대상 자체 또는 주변의 외기온도(현재온도)가 낮을 경우, 사전에 설정된 교번 주기에 따라, 사전에 설정된 정상 전원레벨과 절전 전원레벨을 갖는 정상제어모드와 절전제어모드를 교번 수행하면서 히팅수단의 소비전력을 제어하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 본 발명인 가열장치의 절전방법은 히팅수단(15)이 동작하는 시점의 온도를 설정하는 동작기준온도 설정단계(S110); 히팅수단(15)의 정격인 정상 전원레벨과 정격보다 낮은 절전 전원레벨을 각각 설정하는 정상제어모드와 절전제어모드의 전원레벨 설정단계(S120); 상기 정상제어모드와 절전제어모드의 교번주기와 교번횟수를 설정하는 동작주기 설정단계(S130); 센서부(12)가 피가열대상 자체 또는 피가열대상의 주변 온도를 검출하여 제어부(13)로 입력하는 외기온도 측정단계(S140); 상기 외기온도(현재온도)와 사전에 설정된 동작기준온도를 비교하여, 외기온도(현재온도)가 낮으면, 사전에 설정된 교번 주기에 따라, 사전에 설정된 정상 전원레벨과 절전 전원레벨을 갖는 정상제어모드와 절전제어모드를 교번 수행하면서 히팅수단의 소비전력을 제어하는 히팅동작 및 전력제어단계(S150); 상기 히팅동작 및 전력제어단계(S150) 종료시점에 외기온도(현재온도)가 낮으면, 상기 히팅동작 및 전력제어단계(S150)를 반복수행하고, 종료시점에 외기온도(현재온도)가 높으면, 히팅수단의 전원을 차단하는 반복동작 및 종료단계(S160);를 포함하는 것일 수 있다.
상기에서, 절전제어모드의 전원레벨은 정상제어모드의 전원레벨 대비 30~70%인것일 수 있다.
이와 같은 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 동작기준온도 설정단계(S110)에서 입력부(11)를 통해 히팅수단(15)이 동작하는 시점의 온도를 설정한다.
또한, 정상제어모드와 절전제어모드의 전원레벨 설정단계(S120)에서 입력부(11)를 통해 히팅수단(15)의 정격인 정상전원레벨과 정격보다 낮은 절전 전원레벨을 각각 설정한다.
또한, 동작주기 설정단계(S130)상기 정상제어모드와 절전제어모드의 교번주기와 교번횟수를 설정한다.
상기와 같이 동작과 관련된 입력값이 입력부(11)를 통해 제어부(13)로 입력되면, 제어부(13)의 메모리로 저장되고, 그러한 상태에서, 절전시스템(100)의 전력 제어 동작이 진행된다.
즉, 외기온도 측정단계(S140)에서 센서부(12)가 피가열대상 자체 또는 피가열대상의 주변 온도를 검출하여 제어부(13)로 입력하면, 상기 제어부(13)의 비교회로가 메모리에 저장된 동작기준온도를 리딩하고, 상기 외기온도인 현재온도와 비교하여 결과값을 출력한다.
이때, 히팅동작 및 전력제어단계(S150)에서 상기 비교회로의 결과값이 외기온도(현재온도)가 동작기준온도보다 낮은 것일 경우, 상기 제어부(13)의 마이크로프로세서 또는 마이컴이 사전에 설정된 교번 주기에 따라, 정상제어모드와 절전제어모드 각각의 전원레벨에 해당하는 제어신호를 출력하고, 상기 제어신호를 전력조절부(16)가 입력받아, 전원부(14)에서 인가되는 전원을 해당 제어신호에 맞는 레벨로 변환시켜 공급하면서 히팅수단(15)의 소비전력을 제어한다.
상기에서, 정상제어모드의 정상 전원레벨은 상기 히팅수단(15)의 정격소비전력의 예인 16[W]에 해당하는 전류값이고, 절전제어모드의 절전 전원레벨은 상기 히팅수단(15)의 정격소비전력의 예인 16[W] 대비 30~70%의 전류값이다.
상기와 같이, 절전제어모드의 전원레벨이 상기 히팅수단(15)의 정격소비전력의 예인 16[W] 대비 30~70%의 전류값인 경우, 동일 시간 동안 정상제어모드로만 동작하였을 때 보다 낮아진 비율 만큼 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
이를 아래 조건하에서 수치상으로 설명하면 다음과 같다.
- 히팅수단(15) : 1[m]당 소비전력이 16[W]인 히팅케이블 1000[m].
- 동작주기 : 정상제어모드 6시간과 절전제어모드 6시간 교번하여 2회 반복.
상기와 같은 조건에서 히팅케이블의 시간당 소비전력은,
1,000[m] × 16[W] = 16,000[W]
이다.
그러므로, 히팅케이블의 24시간 동안 소비전력은,
16,000[W] × 24[h] = 384,000[W]
이다.
이때, 절전제어모드의 전원레벨이 상기 히팅수단(15)의 정격소비전력의 예인 16[W] 대비 30%의 전류값일 때, 24시간 동안 전력소비는,
{(16,000[W] × 6[h])+(4,800[W] × 6[h])} +
{(16,000[W] × 6[h])+(4,800[W] × 6[h])} = 249,600[W]
이다.
따라서, 저감된 소비전력은,
(384,000[W] - 249,600[W]) = 134,400[W]
이며, 약 35%의 소비전력의 저감(절전) 효과를 얻는다.
상기와 같은 전력제어를 통해 소비되는 전력을 저감시키고, 반복동작 및 종료단계(S160)에서, 상기 히팅동작 및 전력제어단계(S150) 종료시점에 외기온도(현재온도)가 낮으면, 상기 히팅동작 및 전력제어단계(S150)를 반복수행하고, 종료시점에 외기온도(현재온도)가 높으면, 히팅수단의 전원을 차단한다.
이와 같이 되는 본 발명은 피가열대상 자체 또는 주변의 외기온도(현재온도)가 사전에 설정된 동작기준온도보다 낮아지면 가열 동작하되, 사전에 설정된 시간 동안 설정된 교번 주기에 따라 정상제어모드(정상 가열동작)과 절전제어모드(절전 가열동작)을 교번함으로써, 절전제어모드가 이루어지는 동안 정상제어모드때보다 낮아진 비율만큼 소비전력을 저감시킨다.
또한, 본 발명은 소비 전력을 저감시키는 만큼, 더 많은 부분에 가열장치를 설치함으로써, 동일한 전력량으로 보다 많은 가열 범위를 확보할 수 있도록 한다.
이와 같은 본 발명의 방법적인 부분에서 다른 실시예를 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 본 발명은 다수의 동작기준온도에 대한 외기온도 차이 별 절전비율을 설정하는 다수의 동작기준온도와 외기온도 차이에 따른 절전비율 설정단계(S210); 동작기준온도와 외기온도 차이에 따라 정상 전원레벨 대비 절전 전원레벨의 비율을 각각 설정하는 동작기준온도와 외기온도 차이별 절전비율 설정단계(S220); 히팅수단(15)의 정격인 정상 전원레벨과 정격보다 낮은 절전 전원레벨을 각각 설정하는 정상제어모드와 절전제어모드의 전원레벨 설정단계(S230); 상기 정상제어모드와 절전제어모드의 교번주기와 교번횟수를 설정하는 동작주기 설정단계(S240); 센서부(12)가 피가열대상 자체 또는 피가열대상의 주변 온도를 검출하여 제어부(13)로 입력하는 외기온도 측정단계(S250); 상기 외기온도(현재온도)와 사전에 설정된 동작기준온도를 비교하여, 외기온도(현재온도)가 낮으면, 정상제어모드와 사전에 설정된 동작기준온도와 외기온도 차이에 따른 정상 전원레벨 대비 절전 전원레벨의 비율에 맞는 전원레벨을 갖는 절전제어모드를 교번 수행하면서 히팅수단의 소비전력을 제어하는 히팅동작 및 전력제어단계(S260); 상기 히팅동작 및 전력제어단계(S260) 종료시점에 외기온도(현재온도)가 낮으면, 상기 히팅동작 및 전력제어단계(S260)를 반복수행하고, 종료시점에 외기온도(현재온도)가 높으면, 히팅수단의 전원을 차단하는 반복동작 및 종료단계(S270);를 포함하는 것일 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 다른 실시예와 일실시예의 차이점은 동작기준온도와 외기온도 차이별 절전비율 설정단계(S220)와 히팅동작 및 전력제어단계(S260)에 있다.
상기, 동작기준온도와 외기온도 차이별 절전비율 설정단계(S220)에서는 동작기준온도와 외기온도 차이에 따라 정상 전원레벨 대비 절전 전원레벨의 비율을 각각 설정한다.
예컨대, 동작기준온도와 외기온도 차이가 -1일 경우 즉, 외기온도가 동작기준온도 보다 -1℃ 낮은 경우, 정상 전원레벨(100%) 대비 절전 전원레벨을 30%로 설정한다.
또한, 외기온도가 동작기준온도 보다 -2℃ 낮은 경우, 정상 전원레벨(100%) 대비 절전 전원레벨을 40%로 설정한다.
또한, 외기온도가 동작기준온도 보다 -4℃ 낮은 경우, 정상 전원레벨(100%) 대비 절전 전원레벨을 50%로 설정한다.
또한, 외기온도가 동작기준온도 보다 -6℃ 낮은 경우, 정상 전원레벨(100%) 대비 절전 전원레벨을 60%로 설정한다.
또한, 외기온도가 동작기준온도 보다 -8℃ 이하로 낮은 경우, 정상 전원레벨(100%) 대비 절전 전원레벨을 70%로 설정한다.
상기와 같이 설정된 상태에서, 상기 제어부(13)가 히팅동작 및 전력제어단계(S260)에서 상기 외기온도(현재온도)와 사전에 설정된 동작기준온도를 비교하여, 외기온도(현재온도)가 낮으면, 정상제어모드와 사전에 설정된 동작기준온도와 외기온도 차이에 따른 정상 전원레벨 대비 절전 전원레벨의 비율에 맞는 제어신호를 교번 출력하고, 상기 제어신호를 전력조절부(16)가 입력받아, 전원부(14)에서 인가되는 전원을 해당 제어신호에 맞게 레벨로 변환시켜 공급하면서 히팅수단(15)의 소비전력을 제어한다.
이와 같이 되면, 동작기준온도와 외기온도의 차이별로 절전비율을 설정할 수 있어, 온도 차이에 따라 자동으로 최상의 절전상태로 히팅수단(15)의 소비전력을 저감시킬 수 있다.
예를 들자면, 외기온도가 동작기준온도 보다 -1℃ 밖에 차이가 나지 않는 경우, 굳이 70%의 비율에 해당하는 전력을 소비하면서 히팅수단(15)을 불필요하게 가열시키지 않고, 30%의 비율에 해당하는 전력을 히팅수단(15)에 공급함으로써, 최상의 절전상태로 히팅수단(15)의 소비전력을 저감시킬 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.
예를 들자면, 본 발명은 실시예적으로 가열장치를 소동 내지 배관의 동파를 방지하는 히팅케이블에 한정하였으나, 도로 또는 도로의 안내ㆍ주의 표지판의 결빙을 방지하는 히팅케이블일 수도 있고, 전기장판 또는 실내 난방용 히팅케이블일 수도 있으며, 히팅케이블이 아닌 히팅파이프 또는 히팅블록일 수도 있다.
또한, 본 발명은 동작기준온도 이하일 경우, 정상제어모드와 절전제어모드가 교번 동작하는 것을 실시예로 하였으나, 정상동작온도를 사전에 설정하여 해당온도 이하(예 : -10℃ 이하)일 경우, 상기 정상 제어 모드만 지속적으로 수행하도록 하는 것도 가능하다.
그 밖에도, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10 : 가열장치 절전시스템 11 : 입력부
12 : 센서부 13 : 제어부
14 : 전원부 15 : 히팅수단
16 : 전력조절부 17 : 출력부

Claims (5)

  1. 피가열대상을 가열시키는 가열장치의 절전시스템에 있어서,
    사전에 설정 저장된 동작기준온도보다 피가열대상 자체 또는 주변의 외기온도가 낮을 경우, 사전에 설정된 교번주기에 따라, 사전에 설정된 각각 정상 전원레벨과 절전 전원레벨을 갖는 정상제어모드와 절전제어모드를 교번 수행하면서 히팅수단의 소비전력을 제어하는 것,
    을 특징으로 하는 가열장치의 절전시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 동작기준온도, 정상제어모드와 절전제어모드 각각의 전원레벨, 동작주기를 설정하는 입력부; 상기 입력부의 설정값을 저장하고, 센서부에서 검출되는 외기온도가 상기 동작기준온도보다 낮으면, 사전에 설정된 주기에 따라 사전에 설정된 정상 전원레벨과 절전 전원레벨을 갖는 정상제어모드와 절전제어모드 신호를 각각 출력시키는 제어부; 상기 제어부에서 출력되는 신호에 따라 전원부에서 공급되는 전원 레벨을 조절하여, 사전에 설정된 각 모드에 해당하는 전원레벨을 히팅수단으로 제공하여 발열 동작시키는 전력조절부; 상기 입력부, 제어부 및 전력조절부의 동작상태를 시각적 및 청각적으로 동시 또는 선택적으로 출력하는 출력부;를 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 가열장치의 절전시스템.
  3. 피가열대상을 가열시키는 가열장치의 절전방법에 있어서,
    사전에 설정 저장된 동작기준온도보다 피가열대상 자체 또는 주변의 외기온도가 낮을 경우, 사전에 설정된 교번 주기에 따라, 사전에 설정된 정상 전원레벨과 절전 전원레벨을 갖는 정상제어모드와 절전제어모드를 교번 수행하면서 히팅수단의 소비전력을 제어하는 것,
    을 특징으로 하는 가열장치의 절전방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 가열장치의 절전방법은 히팅수단이 동작하는 시점의 온도를 설정하는 동작기준온도 설정단계; 히팅수단의 정격인 정상 전원레벨과 정격보다 낮은 절전 전원레벨을 각각 설정하는 정상제어모드와 절전제어모드의 전원레벨 설정단계; 상기 정상제어모드와 절전제어모드의 교번주기와 교번횟수를 설정하는 동작주기 설정단계; 센서부가 피가열대상 자체 또는 피가열대상의 주변 온도를 검출하여 제어부로 입력하는 외기온도 측정단계; 상기 외기온도와 사전에 설정된 동작기준온도를 비교하여, 외기온도가 낮으면, 사전에 설정된 교번 주기에 따라, 사전에 설정된 정상 전원레벨과 절전 전원레벨을 갖는 정상제어모드와 절전제어모드를 교번 수행하면서 히팅수단의 소비전력을 제어하는 히팅동작 및 전력제어단계; 상기 히팅동작 및 전력제어단계 종료시점에 외기온도가 낮으면, 상기 히팅동작 및 전력제어단계를 반복수행하고, 종료시점에 외기온도가 높으면, 히팅수단의 전원을 차단하는 반복동작 및 종료단계;를 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 가열장치의 절전방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 가열장치의 절전방법은 다수의 동작기준온도에 대한 외기온도 차이 별 절전비율을 설정하는 다수의 동작기준온도와 외기온도 차이에 따른 절전비율 설정단계; 동작기준온도와 외기온도 차이에 따라 정상 전원레벨 대비 절전 전원레벨의 비율을 각각 설정하는 동작기준온도와 외기온도 차이별 절전비율 설정단계; 히팅수단의 정격인 정상 전원레벨과 정격보다 낮은 절전 전원레벨을 각각 설정하는 정상제어모드와 절전제어모드의 전원레벨 설정단계; 상기 정상제어모드와 절전제어모드의 교번주기와 교번횟수를 설정하는 동작주기 설정단계; 센서부가 피가열대상 자체 또는 피가열대상의 주변 온도를 검출하여 제어부로 입력하는 외기온도 측정단계; 상기 외기온도와 사전에 설정된 동작기준온도를 비교하여, 외기온도가 낮으면, 정상제어모드와 사전에 설정된 동작기준온도와 외기온도 차이에 따른 정상 전원레벨 대비 절전 전원레벨의 비율에 맞는 전원레벨을 갖는 절전제어모드를 교번 수행하면서 히팅수단의 소비전력을 제어하는 히팅동작 및 전력제어단계; 상기 히팅동작 및 전력제어단계 종료시점에 외기온도가 낮으면, 상기 히팅동작 및 전력제어단계를 반복수행하고, 종료시점에 외기온도가 높으면, 히팅수단의 전원을 차단하는 반복동작 및 종료단계;를 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 가열장치의 절전방법.
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