KR101577811B1 - 에어 핸들러 시스템의 난방 중 온수사용 판단방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어 핸들러 시스템의 난방 중 온수사용 판단방법에 관한 것으로, 온수기를 열원으로 사용하고 덕트를 통해 온풍을 공급하여 난방하는 에어 핸들러 시스템에 있어서, a) 상기 온수기에 공급되는 직수의 유량변화를 검출하는 단계와, b) 상기 온수기에 공급되는 직수의 온도의 변화를 검출하는 단계와, c) 상기 a) 단계의 직수 유량변화와 상기 b) 단계의 직수 온도변화가 동시에 검출될 때, 난방 중 온수 사용이 있는 것으로 판단하는 단계를 포함한다. 본 발명은 유량센서 등의 추가 없이 기존의 온수기를 열원으로 사용하는 에어 핸들러 시스템을 그대로 사용하면서, 난방 중 온수의 사용을 검출할 수 있게 됨으로써, 비용의 증가가 없으며, 난방 중 온수 사용시 난방을 중단하고 설정온도의 온수를 공급할 수 있게 되어 사용자가 제품에 대한 불만을 느끼지 않도록 하는 효과가 있다.

Description

에어 핸들러 시스템의 난방 중 온수사용 판단방법{Method for determining using hot water during heating of air handler system}

본 발명은 에어 핸들러 시스템의 난방 중 온수사용 판단방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 온수기를 열원으로 사용하는 에어 핸들러 시스템에서 온수 사용을 판단하여 온수와 난방온도 각각을 적당하게 조절할 수 있도록 하는 에어 핸들러 시스템의 난방 중 온수사용 판단방법에 관한 것이다.

일반적으로 에어 핸들러(Air Handler)는 공조기에서 열원에 의해 제공되는 열매체와 외부 공기를 열교환시켜, 공기를 가열하고 가열된 공기를 실내로 공급하여 난방을 하는 장치이며, 반대로 냉방시에는 냉각된 열매체와 외부 공기를 열교환시켜 공기를 냉각시킨 후 실내로 공급하는 장치이다.

난방시 에어 핸들러의 열원으로는 다양한 열원이 사용될 수 있으며, 온수기를 열원으로 사용하는 에어 핸들러 시스템이 제안되었다. 공개특허 10-2011-0121561호(냉난방 설비의 성능 개선방법 및 동 방법을 이용한 냉난방 설비, 2011년 11월 7일 공개)에는 온수기에서 가열된 물을 순환 공급받으며, 송풍기를 통해 공기를 유입하여 공기를 가열하여 실내에 공급하는 설비가 기재되어 있다.

위의 공개특허의 내용은 공기의 배출속도를 조정하여 에어 핸들러 시스템의 성능을 개선하는데에 그 목적이 있는 것이나, 이처럼 온수기를 난방의 열원으로 사용할 때 고려되어야 할 사항이 고려되지 않은 것이다.

예를 들어 온수기에서 가열된 물을 이용하여 공기를 가열하고, 이를 난방에 사용하고 있는 중에 온수 사용이 이루어지게 되면, 온수 온도와 난방 온도가 설정온도에 도달하지 못하게 되는 문제점이 있었다. 특히 온수의 사용시 온수 온도가 설정온도에 도달하지 못하는 경우 사용자가 즉시 이를 느낄 수 있으며, 제품의 성능에 대한 불만이 생길 수 있는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 에어 핸들러를 사용하여 난방을 수행하는 중에 온수 사용 여부를 정확하게 검출할 수 있는 에어 핸들러 시스템의 난방 중 온수사용 판단방법을 제공함에 있다.

이때 별도의 유량센서 등을 설치하는 등의 제조 비용의 증가 없이 온수 사용 여부를 정확하게 검출할 수 있는 에어 핸들러 시스템의 난방 중 온수사용 판단방법을 제공함에 있다.

또한 본 발명은 에어 핸들러를 사용하여 난방을 수행하는 중에 온수 사용이 검출되면, 난방을 중지하고 온수를 공급함으로써, 온수를 설정온도로 공급할 수 있는 에어 핸들러 시스템의 난방 중 온수사용 판단방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명 에어 핸들러 시스템의 난방 중 온수사용 판단방법은, 온수기를 열원으로 사용하고 덕트를 통해 온풍을 공급하여 난방하는 에어 핸들러 시스템에 있어서, a) 상기 온수기에 공급되는 직수의 유량변화를 검출하는 단계와, b) 상기 온수기에 공급되는 직수의 온도의 변화를 검출하는 단계와, c) 상기 a) 단계의 직수 유량변화와 상기 b) 단계의 직수 온도변화가 동시에 검출될 때, 난방 중 온수 사용이 있는 것으로 판단하는 단계를 포함한다.

본 발명 에어 핸들러 시스템의 난방 중 온수사용 판단방법은, 유량센서 등의 추가 없이 기존의 온수기를 열원으로 사용하는 에어 핸들러 시스템을 그대로 사용하면서, 난방 중 온수의 사용을 검출할 수 있게 됨으로써, 비용의 증가가 없으며, 난방 중 온수 사용시 난방을 중단하고 설정온도의 온수를 공급할 수 있게 되어 사용자가 제품에 대한 불만을 느끼지 않도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 에어 핸들러 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어 핸들러 시스템의 난방 중 온수사용 판단방법의 순서도이다.
도 3은 난방 중 온수 사용을 판단하는 기준이 되는 직수의 유량과 온도의 변화 그래프이다.

이하, 본 발명 에어 핸들러 시스템의 난방 중 온수사용 판단방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 에어 핸들러 시스템의 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어 핸들러 시스템의 난방 중 온수사용 판단방법의 순서도이다.

도 1과 도 2를 각각 참조하면 본 발명이 적용되는 에어 핸들러 시스템의 난방 중 온수사용 판단방법은, 온수기(20)의 유량센서(23)의 유량 검출결과에 변화가 있는지 판단하는 단계(S10)와, 유량의 변화가 있으면 온수기(20)의 버너(21)로 유입되는 직수의 온도를 검출하는 온도센서(22)의 검출결과 온도가 낮아졌는지 판단하는 단계(S20)와, 상기 S20단계에서 직수의 온도가 낮아진 것으로 판단되면, 난방중 온수가 사용된 것으로 확인하는 단계(S30)와, 상기 온수가 사용되는 것으로 판단되면, 에어 핸들러(30)의 동작을 정지시키는 단계(S40)와, 상기 온수기(20)의 온수 공급을 제어하여 설정온도의 온수를 공급하는 단계(S50)를 포함하여 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어 핸들러 시스템의 난방 중 온수사용 판단방법의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명이 적용되는 에어 핸들러 시스템의 구성을 살펴보면, 온도조절부(10)와, 직수를 가열하여 온수를 공급하는 열원인 온수기(20)와, 펌프(40)를 통해 상기 온수기(20)로부터 온수를 순환 공급받는 열교환부(31)에 송풍기(32)를 통해 공급되는 공기를 열교환시켜 덕트(33)를 통해 공급하는 에어 핸들러(30)를 포함하여 구성된다.

상기 온수기(20)는 버너(21)와, 상기 버너(21)로 공급되는 직수의 온도를 검출하는 온도센서(22)와 유량을 검출하는 유량센서(23)를 포함하여 구성된다.

상기 직수는, 삼방밸브(41)를 통해 수도관으로부터 유입된 직수('공급직수'라 함) 또는 상기 에어 핸들러(30)의 열교환부(31)를 순환한 물('순환수'라 함)이며, 상기 펌프(40)의 전단에 삼방밸브(42)가 마련되어 버너(21)에서 가열된 물을 열교환부(31) 또는 온수관(43)으로 공급하도록 구성된다.

이와 같은 구성에서 난방 동작은 온도조절부(10)의 설정온도를 입력받는 온도조절입력부(24)는 온수기(20)의 버너(21)를 설정온도에 부합하도록 동작시킨다. 이때 온수기(20)는 버너(21)에 직수를 공급하며, 가열된 온수는 순환수로서 펌프(40)와 삼방밸브(42)를 통해 열교환부(31)로 순환공급되고, 열교환부(31)에서의 열교환에 의해 온도가 하락한 순환수는 온수기(20)로 순환함으로써 난방이 수행된다.

이때 에어 핸들러(30)는 송풍기(32)를 통해 공기를 공급하며, 그 송풍기(32)를 통해 공급된 공기를 열교환부(31)를 통해 열교환 되어 난방 가능한 상태로 승온 된다. 상기 온도조절부(10)의 설정온도는 에어 핸들러(30)의 온도조절입력부(34)로도 입력되어 그 난방온도에 따라 상기 펌프(40)의 동작을 제어하게 된다.

이와 같이 난방을 진행하는 중 S10단계와 같이 유량센서(23)에서 검출된 유량이 변화되었는지 확인한다. 난방 중에 온수가 사용되면 수도관으로부터 유입된 공급직수가 순환수에 혼합되므로, 온수기(20)의 유량센서(23)에서 검출되는 순환수의 유량은 증가하게 되고, 온도센서(22)에서 검출되는 순환수의 온도는 낮아지게 된다. 따라서 이러한 현상을 토대로 난방 중 온수의 사용 여부를 검출할 수 있게 된다.

그 다음, S20단계에서는 상기 S10단계의 판단결과 순환수의 유량에 변경이 있으면, 온도센서(22)를 통해 순환수의 온도가 낮아졌는지 확인한다. 이는 유량의 증가에 의하여 열교환부(31)에서 순환되는 순환수 외에 수도관에서 직접 공급직수가 버너(21) 측으로 공급되기 때문이다.

그 다음, S30단계에서는 상기 S20단계의 판단결과 순환수의 온도가 낮아지는 경우 난방중 온수의 사용이 있는 것으로 판단한다. 즉, 순환수의 유량이 증가하고 온도가 낮아지는 상태가 동시에 발현된 경우 온수가 사용됨으로 판단한다.

그 다음, S40단계에서는 에어 핸들러(30)의 동작을 정지시키고, S50단계에서는 온수기(20)의 온수가 삼방밸브(42)를 통해 온수관(43)으로 공급되어 사용자가 설정온도의 온수를 사용할 수 있게 된다.

도 3은 난방 중 온수 사용을 판단하는 기준이 되는 직수의 유량과 온도의 변화를 하나의 그래프로 나타낸 것으로, x축은 시간이며 y축은 온도 또는 유량이며, 구체적인 단위와 값은 생략하였다.

즉, 시간의 변화에 따라 직수의 유량이 변경됨과 아울러 온도가 낮아지는 시점을 난방 중 온수의 사용 시점(S)으로 판단하게 된다.

이러한 판단의 주체는 온수기(20)에 마련된 제어기에서 이루어지거나, 별도의 제어기를 구비하여 판단하고, 제어를 수행할 수 있다. 이처럼 온수기(20)에서 난방 중 온수의 사용 여부를 판단하게 됨으로써, 에어 핸들러(30)의 종류에 무관하게 연동 될 수 있어 시스템의 구성이 보다 용이하게 될 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.

10:온도조절부 20:온수기
21:버너 22:온도센서
23:유량센서 24,34:온도조절입력부
25:온도조절출력부 26,35:펌프제어부
30:에어 핸들러 31:열교환부
32:송풍기 33:덕트
40:펌프 41,42:삼방밸브
43:온수관

Claims (3)

1. 직수를 가열하기 위한 버너, 상기 직수가 유입되는 경로 내부를 유동하는 물의 온도를 측정하기 위한 온도센서, 상기 직수가 유입되는 경로 내부를 유동하는 물의 유량을 측정하기 위한 유량센서를 포함하는 온수기; 상기 버너에서 가열된 온수가 공급되는 열교환부, 상기 열교환부에 공기를 공급하기 위한 송풍기, 상기 열교환부에 공급된 상기 온수와 공기의 열교환에 의해 생성된 온풍을 공급하기 위한 덕트를 포함하는 에어 핸들러;를 포함한 에어 핸들러 시스템의 난방 중 온수사용 판단방법에 있어서,
   a) 상기 버너에서 공급된 온수와 상기 송풍기에서 공급된 공기의 열교환이 상기 에어 핸들러의 열교환부에서 이루어지고, 상기 열교환에 의해 온도가 하락한 순환수가 상기 온수기로 순환함으로써 난방이 수행되는 단계;
   b) 상기 순환수의 온도를 상기 온도센서에 의해 측정하고, 온수의 사용에 의해 수도관으로부터 유입된 공급직수가 상기 순환수에 혼합되어 상기 온도센서에 의해 측정된 상기 순환수의 온도가 하락한 것을 검출하는 단계;
   c) 상기 순환수의 유량을 상기 유량센서에 의해 측정하고, 온수의 사용에 의해 수도관으로부터 유입된 공급직수가 상기 순환수에 혼합되어 상기 유량센서에 의해 측정된 상기 순환수의 유량이 증가되었음을 검출하는 단계;
   d) 상기 b)단계의 상기 순환수의 온도 하락과 상기 c)단계의 상기 순환수의 유량 증가가 동시에 검출된 경우, 난방 중 온수 사용이 있는 것으로 판단하여 상기 에어 핸들러의 동작을 정지하여 난방을 중지하고, 상기 온수기의 버너에서 가열된 온수는 온수관을 통해 공급되는 단계;
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