KR102176153B1 - 다이렉트 온수 제어장치 및 그 구동방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉난방 처리 기술을 개시한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 온수 제어장치 및 그 구동방법은 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달되기 전까지 냉수를 제 1 유로로 분기시키거나, 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달하면 온수 저장 탱크와 연결된 제 2 유로를 오픈시켜 주거나, 제 2 유로를 거쳐 출력된 온수와 제 3 유로로 출력된 냉수가 만나 서로 믹싱된 온냉수의 사용온도 및 사용용량을 믹싱밸브 및 온도조절기를 활용해 컨트롤한다.
또한, 본 발명은 별도의 전기공사를 수반하지 않아도 가정용 전력용량으로도 충분히 다이렉트 온수 제어장치를 언제든 쉽게 운전시킬 수 있을 뿐만 아니라, 믹싱밸브로 유입된 온냉수를 자동 제어하는 온도 조절기를 적용시킴으로써 불필요한 수동 작동 및 장시간 사용하더라도 매번 조절해야 하는 번거로움을 제거할 수 있다.
또한, 본 발명은 별도의 전기공사를 수반하지 않아도 가정용 전력용량으로도 충분히 다이렉트 온수 제어장치를 언제든 쉽게 운전시킬 수 있을 뿐만 아니라, 믹싱밸브로 유입된 온냉수를 자동 제어하는 온도 조절기를 적용시킴으로써 불필요한 수동 작동 및 장시간 사용하더라도 매번 조절해야 하는 번거로움을 제거할 수 있다.
Description
본 발명은 냉난방 처리 기술에 관한 것으로, 특히 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달되기 전까지 냉수를 제 1 유로로 분기시키거나, 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달하면 온수 저장 탱크와 연결된 제 2 유로를 오픈시켜 주거나, 제 2 유로를 거쳐 출력된 온수와 제 3 유로로 출력된 냉수가 만나 서로 믹싱된 온냉수의 사용온도 및 사용용량을 믹싱밸브 및 온도조절기를 활용해 컨트롤하는 다이렉트 온수 제어장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로, 보일러는 온도 조절 장치(thermostat) 로부터 조절될 수 있다.
온도 조절 장치(thermostat)는 가열되는 방의 한쪽에 배치될 수 있다. 온도 조절 장치(thermostat)는 희망 온도(desired temperature)를 설정하기 위한 동작 멤버(operating member) 및 온도 센서(temperature sensor)를 포함할 수 있다. 전형적으로 바이메탈 스위치(bimetal switch) 또는 머큐리 스위치(mercury switch)를 포함하는 온도 조절 장치(thermostat)는 온/오프신호(on/off)를 보일러로 전송할 수 있다.
온도는 온도 센서로서 최근에 사용되는 전기적 요소에 의존할 수 있다. 최근의 온도 조절 장치는 온/오프 신호를 더 길게 발생시키지 않지만 가변적인 열 수요의 명령을 할 수 있도록 조절된 신호를 보일러로 전송할 수 있다. 최근의 온도 조절 장치는 클락(clock)을 더 자주 제공할 수 있고, 따라서 온도 조절 장치는 또한 시간-종속 프로그램(time-dependent program)을 따를 수 있다. 역사적인 이유로 이러한 온도 조절 장치는 2-와이어 연결(two-wire connection)을 통해 보일러와 통신할 수 있다. 비록 이것은 극복할 수 없는 문제는 아니지만, 제한된 수의 시행을 할 수 있다. 호환성(compatibility)의 이유로 온도 조절 장치는 전압 공급원(일반적으로 배터리)를 가질 수 있고, 오버헤드(overhead) 및 비용을 수반하는 2-와이어 연결(two-wire connection)을 통해 추가적인 정보, 추가적인 열 수요를 전송할 수 있다.
실내 난방 시스템은 주택, 상업 및 산업 건물에 온기를 제공하기 위하여 전 세계에 사용되고 있다. 라디에이터 및 온돌식 난방과 같은 난방 유닛에서 열을 방출하도록 파이프의 네트워크 주위를 순환하는 열 분배 유체를 난방하기 위한 상술한 바와 같은 히터이다. 열 분배 유체로서 흔히 사용하는 것은 물이다.
실내 난방 시스템은 일반적으로 다수의 세이프티 피쳐(safety feature)를 가진다. 시스템 세이프티 밸브는 제공될 수 있고, 그것은 열 분배 유체의 일부를 방출하도록 초과되는 소정 압력 한계 하에서 열린다.
팽창 용기는 또한 제공될 수 있고, 그것은 온도 및/또는 압력 변경에 따른 시스템에 수용된 유체의 용적에서의 증가 및 감소를 수용할 수 있는 용적 변경 능력을 제공한다.
가스 방출 밸브는 또한 제공될 수 있고, 그것은 그것이 부착된 시스템의 일부에 가두어진 공기가 시스템으로부터 방출되는 것을 허용한다. 이것은 시스템 주위의 열 흐름에 부정적인 영향을 미치는 에어 포켓이 형성되는 것을 방지한다.
또한, 종래 기술은 전기를 사용하여 온수를 만들어내는 제품은 크게 두 가지이다. 하나는 저탕식의 전기온수기이고 다른 하나는 순간식 전기온수기가 있다. 이 두 가지의 온수발생제품은 각각 다음과 같은 특징을 가진다.
먼저, 저탕식 전기온수기는 1)물을 내부 원형 탱크에 저장하여 전기히터봉을 이용해 가열하는 방식이므로, 온수저장탱크의 용량이 크고, 그로인해 온수기 전체 부피가 커서 비교적 넓은 설치장소를 필요로 한다.
2)온수기 사용을 위한 복잡한 별도 배관작업이 필요함으로 설치의 전문성이 필요하며 비용 또한 많이 든다. 3)온수를 사용하기 위해서 온수탱크 내부의 물 전체를 일정온도까지 상승시켜야 하는데, 온수기 용량이 큰 경우 온수를 생산하기 위해 상당한 시간이 필요하다(샤워를 위해서는 큰 용량의 온수기가 필요함).
4)온수탱크가 큰 경우, 많은 양의 온수의 온도를 유지하기 위하여 대기 전력 소비로 인한 전기소모량이 크다.
또한, 순간식 전기온수기는 1)샤워하기 적당한 온도(약 40도)의 온수를 공급하기 위해서는 엄청난 전력소모량(약 10KW)가 필요하다. 2)전력이 충분치 않은 경우(약 3KW), 온수가 발생되지 않으며 많은 양의 온수는 더더욱 생성되지 않는다.
3)온수를 사용하기 위한 전력이 크게 발생하므로 별도의 전기공사 및 전기 공급장치 없이는 사용이 어렵다. 4)일반적인 전기 공급(약 5KW)으로는 사용 자체가 어렵다. 5)전기용량이 크므로 사용의 위험성이 있다.
본 발명의 다이렉트 온수 제어장치 및 그 구동방법은 앞서 본 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 제 1 목적은 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달되기 전까지 냉수를 제 1 유로로 분기시키거나, 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달하면 온수 저장 탱크와 연결된 제 2 유로를 오픈시켜 주거나, 제 2 유로를 거쳐 출력된 온수와 제 3 유로로 출력된 냉수가 만나 서로 믹싱된 온냉수의 사용온도 및 사용용량을 믹싱밸브 및 온도조절기를 활용해 컨트롤하기 위함이다.
본 발명의 제 2 목적은 다이렉트 온수 제어장치의 외형과 기내 탑재된 온수 저장 탱크의 온수저장 용량을 최적화(3 내지 5ℓ/ 6 내지 8분)시켜 저탕식 전기 온수기 대비 설치공간이 비교적 적게 차지하도록 설계하고, 설치시, 종래의 저탕식 전기 온수기에 비해 탈부착 및 전기/배관 연결이 간편하도록 하여 설치의 용이성과 설치비용을 절감할 수 있기 위함이다.
본 발명의 제 3 목적은 기내의 온수 저장 탱크 내 체류된 물의 온도를 가정용 전력용량인 3KW를 사용하더라도 히터 제어를 통해 온수를 탁월하게 발생 및 상승시킬 수 있고, 정격용량의 물 사용이 가능할 수 있기 위함이다.
본 발명의 제 4 목적은 저탕식 온수 저장 탱크의 정격용량과 대비해 비교적 그리 크지 않기 때문에 온수 발생 시간이 굉장히 단축됨과 더불어 냉온수 대류의 선 순환력에 힘입어 지속적인 온수의 사용 가능함과 외부와의 비접촉 실드타입으로 온수 저장 탱크를 밀폐,엄폐시킴으로써, 열손실의 최소화, 대기전력의 전력소모 감소 및 온수 유지를 강화시키기 위함이다.
본 발명의 제 5 목적은 별도의 전기공사를 수반하지 않아도 가정용 전력용량인 3KW으로도 충분히 다이렉트 온수 제어장치를 언제든 쉽게 운전시킬 수 있을 뿐만 아니라, 믹싱밸브로 유입된 온냉수를 자동 제어하는 온도 조절기를 적용시킴으로써 불필요한 수동 작동 및 장시간 사용하더라도 매번 조절해야 하는 번거로움을 제거하기 위함이다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같은 구성을 포함한다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 온수 제어장치는, 수도관을 통해 공급된 냉수가 온수 저장 탱크 내 입수되어 임시 저장될 경우, 상기 온수 저장 탱크 내 기구비된 히터에 의한 열원에 의해 상기 냉수에서 온수로 변화된 탱크 내 실드 기준치 및 상기 온수의 수온치를 감지하는 온도 센서; 상기 온수의 수온치가 실드 기준치보다 낮을 시 상기 히터를 자동으로 온 구동시켜 상기 온수의 수온치가 실드 기준치보다 크거나 같도록 상기 열원의 발열온도를 상승시키며, 상기 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달될 시 상기 히터의 온 구동을 자동으로 오프시켜 상기 열원 발생을 임시 중단시키는 히터 제어기; 상기 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달되기 전까지 상기 냉수가 온수 저장 탱크에 저장되도록 상기 냉수를 제 1 유로로 분기시키거나, 상기 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달하면 상기 온수가 상기 온수 배출기로 최종 급수되도록 상기 온수 저장 탱크와 연결된 제 2 유로를 오픈시켜 주거나, 상기 제 2 유로를 거쳐 출력된 온수와 상기 제 1 유로와 분기되도록 교차하는 제 3 유로로 출력된 냉수를 서로 믹싱시켜 온냉수를 생성시키는 믹싱 밸브; 및 상기 믹싱된 온냉수의 온도치를 감지해 실시간으로 보여주며, 상기 믹싱 밸브 내 기구비된 온수 유입구의 홀 및 냉수 유입구의 홀을 조절하여 상기 온냉수의 온도치를 사용온도에 맞게 조정해 주는 온도 조절기를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 온수 제어장치의 구동방법은, 수도관을 통해 공급된 냉수가 온수 저장 탱크 내 입수되어 임시 저장될 경우, 온도 센서가 상기 온수 저장 탱크 내 기구비된 히터에 의한 열원에 의해 상기 냉수에서 온수로 변화된 탱크 내 실드 기준치 및 상기 온수의 수온치를 감지하는 단계; 상기 온수의 수온치가 실드 기준치보다 낮을 시, 히터 제어기가 상기 히터를 자동으로 온 구동시켜 상기 온수의 수온치가 실드 기준치보다 크거나 같도록 상기 열원의 발열온도를 상승시키며, 상기 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달될 시, 상기 히터 제어기가 상기 히터의 온 구동을 자동으로 오프시켜 상기 열원 발생을 임시 중단시키는 단계; 상기 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달되기 전까지 상기 냉수가 온수 저장 탱크에 저장되도록 믹싱 밸브가 상기 냉수를 제 1 유로로 분기시키거나, 상기 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달하면 상기 온수가 상기 온수 배출기로 최종 급수되도록 상기 믹싱 밸브가 상기 온수 저장 탱크와 연결된 제 2 유로를 오픈시켜 주거나, 상기 믹싱 밸브가 상기 제 2 유로를 거쳐 출력된 온수와 상기 제 1 유로와 분기되도록 교차하는 제 3 유로로 출력된 냉수를 서로 믹싱시켜 온냉수를 생성시키는 단계; 및 온도 조절기가 상기 믹싱된 온냉수의 온도치를 감지해 실시간으로 보여주며, 상기 믹싱 밸브 내 기구비된 온수 유입구의 홀 및 냉수 유입구의 홀을 조절하여 상기 온냉수의 온도치를 사용온도에 맞게 조정해 주는 단계를 포함한다.
본 발명의 다이렉트 온수 제어장치 및 그 구동방법은 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달되기 전까지 냉수를 제 1 유로로 분기시키거나, 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달하면 온수 저장 탱크와 연결된 제 2 유로를 오픈시켜 주거나, 제 2 유로를 거쳐 출력된 온수와 제 3 유로로 출력된 냉수가 만나 서로 믹싱된 온냉수의 사용온도 및 사용용량을 믹싱밸브 및 온도조절기를 활용해 컨트롤하는 제 1 효과를 준다.
본 발명은 다이렉트 온수 제어장치의 외형과 기내 탑재된 온수 저장 탱크의 온수저장 용량을 최적화(3 내지 5ℓ/ 6 내지 8분)시켜 저탕식 전기 온수기 대비 설치공간이 비교적 적게 차지하도록 설계하고, 설치시, 종래의 저탕식 전기 온수기에 비해 탈부착 및 전기/배관 연결이 간편하도록 하여 설치의 용이성과 설치비용을 절감하는 제 2 효과를 준다.
본 발명은 기내의 온수 저장 탱크 내 체류된 물의 온도를 가정용 전력용량인 3KW를 사용하더라도 히터 제어를 통해 온수를 탁월하게 발생 및 상승시킬 수 있고, 정격용량의 물 사용이 가능한 제 3 효과를 준다..
본 발명은 저탕식 온수 저장 탱크의 정격용량과 대비해 비교적 그리 크지 않기 때문에 온수 발생 시간이 굉장히 단축됨과 더불어 냉온수 대류의 선 순환력에 힘입어 지속적인 온수의 사용 가능함과 외부와의 비접촉 실드타입으로 온수 저장 탱크를 밀폐,엄폐시킴으로써, 열손실의 최소화, 대기전력의 전력소모 감소 및 온수 유지를 강화시키는 제 4 효과를 준다.
본 발명은 별도의 전기공사를 수반하지 않아도 가정용 전력용량인 3KW으로도 충분히 다이렉트 온수 제어장치를 언제든 쉽게 운전시킬 수 있을 뿐만 아니라, 믹싱밸브로 유입된 온냉수를 자동 제어하는 온도 조절기를 적용시킴으로써 불필요한 수동 작동 및 장시간 사용하더라도 매번 조절해야 하는 번거로움을 제거하는 제 5 효과를 준다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 온수 제어장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 온수 제어장치를 촬영한 실제 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 온수 제어장치를 촬영한 실제 다른 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 온수 제어장치를 촬영한 실제 또 다른 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 온수 제어장치를 촬영한 실제 또 다른 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 온수 제어장치의 구동방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 온수 제어장치를 촬영한 실제 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 온수 제어장치를 촬영한 실제 다른 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 온수 제어장치를 촬영한 실제 또 다른 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 온수 제어장치를 촬영한 실제 또 다른 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 온수 제어장치의 구동방법을 나타낸 순서도이다.
[실시예]
본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 온수 제어장치(1000)는 종래의 저탕식의 전기 온수기와 순간식(직가열식)의 전기 온수기가 갖는 각각의 특징들을 취합해 다음과 같은 차별화된 기능 및 동작을 수행함을 특징으로 한다.
즉, 1)전기 온수기의 사용용도가 샤워인 경우, 종래의 저탕식 전기 온수기는 큰 용량의 온수 탱크를 사용해야 이유로 넓은 설치 공간이 필요했었으나, 본 발명의 다이렉트 온수 제어장치(1000)는 외형과 온수 저장 탱크(500)의 온수저장 용량을 최적화(3 내지 5ℓ/ 6 내지 8분)하여 저탕식 전기 온수기 대비 설치공간이 비교적 적게 차지하도록 설계됨을 특징으로 한다.
2)본 발명의 다이렉트 온수 제어장치(1000)는 설치시, 종래의 저탕식 전기 온수기에 비해 탈부착 및 전기/배관 연결이 간편함으로 설치의 용이함과 설치비용을 절감할 수 있음을 특징으로 한다.
3)종래의 순간식 전기 온수기의 경우 물이 체류하지 않고 흘러나가기 때문에 히터봉을 통한 온도전달 기능이 미약하여 온수생성이 어렵지만, 본 발명의 다이렉트 온수 제어장치(1000)는 온수 저장 탱크(500) 내 체류된 물의 온도를 상승시킴으로써, 온수생성에 탁월하고 높은 온도의 물 사용이 가능함을 특징으로 한다.(본 발명의 전력용량은 3KW 사용)
4)또한, 본 발명의 다이렉트 온수 제어장치(1000)는 종래의 온수 탱크 내 저장된 물의 양이 저탕식 전기 온수기의 온수 저장 탱크보다 크지 않기 때문에 온수 발생 시간이 굉장히 단축됨에 따라 지속적 온수사용이 가능해 질 수 있음을 특징으로 한다.
5)본 발명의 다이렉트 온수 제어장치(1000)는 저탕식 온수 탱크보다 비교적 작은 온수 저장 탱크(500)를 사용함으로 외부와 접촉하여 발생하는 열손실을 최소화시킬 수 있게 됨과 더불어 대기전력의 전력소모 감소 및 온수 유지가 유리해짐을 특징으로 한다.
6)본 발명의 다이렉트 온수 제어장치(1000)의 전기 용량은 3KW로서, 일반 가정용 전기코드를 이용해도 충분히 사용 용이하여 별도의 전기공사가 필요하지 않는 것을 특징으로 한다.
7)작은 용량의 저탕식 온수기의 경우, 사용자의 온수 사용량만큼 온수 탱크 내로 냉수가 유입됨으로 온수의 온도가 시시각각 변하게 됨으로 인해 사용자는 사용하는 동안 일정한 온수 사용을 위해 수도꼭지의 손잡이를 매번 조작해야 하는 번거로움이 있고 장시간 사용하기에 부적합한 것과, 수도꼭지를 조작하는 동안 많은 물이 버려지고 버려진 만큼의 전기에너지도 낭비된다는 단점도 있어. 이를 적극적으로 극복하고자, 본 발명의 다이렉트 온수 제어장치(1000)는 믹싱밸브(300)로 유입된 온냉수를 제어하는 온도 조절기(400)를 적용하여 이러한 문제점을 해결한다는 특징을 가진다.
이하, 본 발명의 실시예에 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 온수 제어장치를 도시한 도면이다.
도 1를 참조하면, 다이렉트 온수 제어장치는 대용량의 물을 저장해서 쓰는 저탕식 및 순간적으로 물의 온도를 끌어 올려 급하게 쓸 수 있게 하는 순간식(직가열식) 온수처리 기법을 고객중심에 맞춰 새롭게 융합한 온수 제어 기술이라 할 것이다.
즉, 본 발명은 온수의 수온치가 실드 기준치(80 내지 90℃)에 도달되기 전까지 냉수를 제 1 유로로 분기시키거나, 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달하면 온수 저장 탱크(500)와 연결된 제 2 유로(310)를 오픈시켜 주거나, 제 2 유로(310)를 거쳐 출력된 온수와 제 3 유로(620)로 출력된 냉수가 만나 서로 믹싱된 온냉수의 사용온도 및 사용용량을 믹싱밸브(300) 및 온도 조절기(400)를 활용해 컨트롤하는 장치로, 온도 센서(100), 히터 제어기(200), 믹싱 밸브(300) 및 온도 조절기(400)를 포함한다.
좀 더 구체적으로, 온도 센서(100)는 도 2, 도 3에서도 알 수 있듯이, 수도관(800)을 통해 공급된 냉수가 온수 저장 탱크(500) 내 입수되어 임시 저장될 경우, 온수 저장 탱크(500) 내 기구비된 히터(210)에 의한 열원에 의해 냉수에서 온수로 변화된 탱크(500) 내 실드 기준치 및 온수의 수온치를 감지한다.
온수 저장 탱크(500)는 기내의 와류 형성을 억제하기 위해 온수 저장 탱크(500) 내부로 유입되는 냉수를 통과시키는 관통구를 다수 개 구비하는 와류 방지 수단(미도시)을 더 포함한다.
히터 제어기(200)는 온수의 수온치가 실드 기준치보다 낮을 시 히터(210)를 자동으로 온 구동시켜 온수의 수온치가 실드 기준치보다 크거나 같도록 열원의 발열온도를 상승시키며, 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달될 시 히터(210)의 온 구동을 자동으로 오프시켜 열원 발생을 임시 중단시킨다.
히터 제어기(200)는 온도 센서(400)에 의해 감지된 온수의 수온치가 80 내지 90℃ 중 어느 하나의 설정값으로 정의해 둔 실드 기준치보다 미달되면 히터(210)를 자동 스위치 온(ON)시킨다.
믹싱 밸브(300)는 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달되기 전까지 냉수가 온수 저장 탱크(500)에 저장되도록 냉수를 제 1 유로(610)로 분기시키거나, 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달하면 온수가 온수 배출기(통상, 샤워용 분무기)(900)로 최종 급수되도록 온수 저장 탱크(500)와 연결된 제 2 유로(310)를 오픈시켜 주거나, 제 2 유로(310)를 거쳐 출력된 온수와 제 1 유로(610)와 분기되도록 교차하는 제 3 유로(620)로 출력된 냉수를 서로 믹싱시켜 온냉수를 생성시킨다.
또한, 믹싱 밸브(300)는 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달하였다는 충분 조건하에, 제 4 유로(320)와 연결된 온수 배출기(900)로의 최종 급수를 위해 제 4 유로(320)로 온냉수를 배출시킨다.
여기서, 온수 유입구(미도시)는 제 2 유로(310)와 연결된 통구이며, 냉수 유입구(미도시)는 분배기(600)에 의해 분기된 냉수를 제 3 유로(620)로 흐르도록 하기 위해 제 3 유로(620)와 연결시켜 놓은 통구이고, 제 1 유로(610)는 수도관(800)로부터 최초 유입되는 냉수를 대상으로 분배기(600)에 의해 분기된 냉수를 온수 저장 탱크(500)에 전달하는 냉수로임에 유의한다.
분배기(600)는 제 1 유로(610)와 제 3 유로(620)로 각각 분기시키는 역할을 함에 유의한다.
온도 조절기(400)는 믹싱된 온냉수의 온도치를 감지해 실시간으로 보여주며, 믹싱 밸브(300) 내 기구비된 온수 유입구(미도시)의 홀 및 냉수 유입구(미도시)의 홀을 조절하여 온냉수의 온도치를 사용온도에 맞게 조정해 준다.
온도 조절기(400)는 온도 센서(100)에 의해 감지된 온냉수의 온도치가 30 내지 40℃ 로 설정된 사용온도의 적정범위에 존재하도록 온수 유입구(미도시)의 홀 볼륨 크기 및 냉수 유입구(미도시)의 홀 볼륨 크기를 조절하여 온수의 유입량 및 냉수의 유입량을 미세 조정한다.
계속해서, 다이렉트 온수 제어장치(1000)는 도 4에서 보여지는 바와 같이, 기내의 테두리면에 방수 부재 또는 단열 부재(910)를 다중으로 탑재시켜 온수의 온도치가 30 내지 40℃를 유지토록 하면서 온도센서(100), 히터 제어기(200), 믹싱 밸브(300), 온도 조절기(400) 및 온수 저장 탱크(500)에 가해질만한 외부 충격에 따른 외부 이탈을 방지케 한다.
또한, 본 발명의 다이렉트 온수 제어장치(500)는 다음과 같은 추가적인 장치 구성이 실시 용이함으로, 도 3, 도 5를 통해 알 수 있듯이, 과열방지 센서(700), 전원 LED 등(920), 히터 LED 등(930) 및 히터 온오프 스위칭기(940)를 더 포함한다.
즉, 과열방지 센서(700)는 온수의 수온치가 100 내지 110℃ 가열되어 온수 저장 탱크(500) 내에서 증기의 과다발생 및 과대기압이 일어날 시, 3KW, 60Hz의 가정용 전원의 공급을 강제로 차단시킨다.
전원 LED 등(920)은 가정용 전원 3KW가 공급되고 있는 ON 상태 및 가정용 전원이 미공급되고 있는 OFF 상태를 LED 점멸을 통해 외부에 알려준다.
히터 LED 등(930)은 히터(210)가 자동으로 온 구동되었거나 오프 구동되었음을 다른 LED 점멸을 통해 외부에 알려준다.
히터 온오프 스위칭기(940)는 히터(210)의 자동 온 구동 및 자동 오프 구동을 수동방식으로 스위칭 온오프한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 온수 제어장치의 구동방법을 나타낸 순서도이다.
도 1를 참조하면, 다이렉트 온수 제어장치의 구동방법은 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달되기 전까지 냉수를 제 1 유로로 분기시키거나, 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달하면 온수 저장 탱크와 연결된 제 2 유로를 오픈시켜 주거나, 제 2 유로를 거쳐 출력된 온수와 제 3 유로로 출력된 냉수가 만나 서로 믹싱된 온냉수의 사용온도 및 사용용량을 믹싱밸브 및 온도조절기를 활용해 컨트롤하는 구동방법이다.
먼저, 수도관을 통해 공급된 냉수가 온수 저장 탱크 내 입수되어 임시 저장될 경우, 온도 센서는 온수 저장 탱크 내 기구비된 히터에 의한 열원에 의해 냉수에서 온수로 변화된 탱크 내 실드 기준치 및 온수의 수온치를 감지한다(S100).
온수의 수온치가 실드 기준치보다 낮을 시, 히터 제어기는 히터를 자동으로 온 구동시켜 온수의 수온치가 실드 기준치보다 크거나 같도록 열원의 발열온도를 상승시킨다(S110).
또한, 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달될 시엔, 히터 제어기는 히터의 온 구동을 자동으로 오프시켜 열원 발생을 임시 중단시킨다(S120).
온수의 수온치가 실드 기준치에 도달되기 전까지 냉수가 온수 저장 탱크에 저장되도록 믹싱 밸브는 냉수를 제 1 유로로 분기시킨다(S130).
온수의 수온치가 실드 기준치에 도달하면 온수가 상기 온수 배출기로 최종 급수되도록 믹싱 밸브는 온수 저장 탱크와 연결된 제 2 유로를 오픈시켜 준다(S140).
믹싱 밸브는 제 2 유로를 거쳐 출력된 온수와 제 1 유로와 분기되도록 교차하는 제 3 유로로 출력된 냉수를 서로 믹싱시켜 온냉수를 생성시킨다(S150).
온도 조절기는 믹싱된 온냉수의 온도치를 감지해 실시간으로 보여주며, 믹싱 밸브 내 기구비된 온수 유입구의 홀 및 냉수 유입구의 홀을 조절하여 온냉수의 온도치를 사용온도에 맞게 조정해 준다(S160).
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1000 : 다이렉트 온수 제어장치
100 : 온도 센서 200 : 히터 제어기
300 : 믹싱 밸브 400 : 온도 조절기
500 : 온수 저장 탱크 600 : 분배기
700 : 과열방지 센서 800 : 수도관
900 : 온수 배출기
100 : 온도 센서 200 : 히터 제어기
300 : 믹싱 밸브 400 : 온도 조절기
500 : 온수 저장 탱크 600 : 분배기
700 : 과열방지 센서 800 : 수도관
900 : 온수 배출기
Claims (8)
- 수도관을 통해 공급된 냉수가 온수 저장 탱크 내 입수되어 임시 저장될 경우, 상기 온수 저장 탱크 내 기구비된 히터에 의한 열원에 의해 상기 냉수에서 온수로 변화된 탱크 내 실드 기준치 및 상기 온수의 수온치를 감지하는 온도 센서;
상기 온수의 수온치가 실드 기준치보다 낮을 시 상기 히터를 자동으로 온 구동시켜 상기 온수의 수온치가 실드 기준치보다 크거나 같도록 상기 열원의 발열온도를 상승시키며, 상기 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달될 시 상기 히터의 온 구동을 자동으로 오프시켜 상기 열원 발생을 임시 중단시키는 히터 제어기;
상기 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달되기 전까지 상기 냉수가 온수 저장 탱크에 저장되도록 상기 냉수를 제 1 유로로 분기시키거나, 상기 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달하면 상기 온수가 온수 배출기로 최종 급수되도록 상기 온수 저장 탱크와 연결된 제 2 유로를 오픈시켜 주거나, 상기 제 2 유로를 거쳐 출력된 온수와 상기 제 1 유로와 분기되도록 교차하는 제 3 유로로 출력된 냉수를 서로 믹싱시켜 온냉수를 생성시키는 믹싱 밸브; 및
상기 믹싱된 온냉수의 온도치를 감지해 실시간으로 보여주며, 상기 믹싱 밸브 내 기구비된 온수 유입구의 홀 및 냉수 유입구의 홀을 조절하여 상기 온냉수의 온도치를 사용온도에 맞게 조정해 주는 온도 조절기를 포함하며,
상기 믹싱 밸브는, 상기 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달하였다는 충분 조건하에, 제 4 유로와 연결된 온수 배출기로 상기 온냉수를 제공하여 최종 급수를 실시하는 것을 특징으로 하고,
상기 온도 조절기는, 상기 온도 센서에 의해 감지된 상기 온냉수의 온도치가 30 내지 40℃ 로 설정된 상기 사용온도의 적정범위에 존재하도록 상기 온수 유입구의 홀 볼륨 크기 및 냉수 유입구의 홀 볼륨 크기를 조절하여 상기 온수의 유입량 및 상기 냉수의 유입량을 미세 조정하는 것을 더 특징으로 하는 다이렉트 온수 제어장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 온수 유입구는 상기 제 2 유로와 연결된 통구이며,
상기 냉수 유입구는 상기 제 3 유로와 연결된 다른 통구이고,
상기 수도관로부터 유입되는 상기 냉수를 상기 제 1 유로를 통해 흐르도록 분기시켜 상기 온수 저장 탱크에 전달케 하는 냉수로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이렉트 온수 제어장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 온수 저장 탱크는,
상기 온수 저장 탱크 내의 와류 형성을 억제하기 위해, 상기 온수 저장 탱크 내부로 유입되는 상기 냉수를 통과시키는 관통구를 다수 개 구비하는 와류 방지 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이렉트 온수 제어장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 히터 제어기는,
상기 온도 센서에 의해 감지된 상기 온수의 수온치가 80 내지 90℃ 중 어느 하나의 설정값으로 정의해 둔 상기 실드 기준치보다 미달되면 상기 히터를 자동 스위치 온(ON)시키는 것을 특징으로 하는 다이렉트 온수 제어장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 다이렉트 온수 제어장치는,
기내의 테두리면에 방수 부재 또는 단열 부재를 다중으로 탑재시켜 상기 온수의 온도치가 30 내지 40℃를 유지토록 하면서 상기 온도센서, 히터 제어기, 믹싱 밸브, 온도 조절기 및 온수 저장 탱크에 가해질만한 외부 충격에 따른 외부 이탈을 방지케 하는 것을 특징으로 하는 다이렉트 온수 제어장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 온수의 수온치가 100 내지 110℃ 가열되어 상기 온수 저장 탱크 내에서 증기의 과다발생 및 과대기압이 일어날 시, 3KW, 60Hz의 가정용 전원의 공급을 강제로 차단시키는 과열방지 센서;
상기 가정용 전원이 공급되고 있는 ON 상태 및 상기 가정용 전원이 미공급되고 있는 OFF 상태를 LED 점멸을 통해 외부에 알려주는 전원 LED 등;
상기 히터가 자동으로 온 구동되었거나 오프 구동되었음을 다른 LED 점멸을 통해 외부에 알려주는 히터 LED 등; 및
상기 히터의 자동 온 구동 및 자동 오프 구동을 수동방식으로 스위칭 온오프하는 히터 온오프 스위칭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이렉트 온수 제어장치.
- 수도관을 통해 공급된 냉수가 온수 저장 탱크 내 입수되어 임시 저장될 경우, 온도 센서가 상기 온수 저장 탱크 내 기구비된 히터에 의한 열원에 의해 상기 냉수에서 온수로 변화된 탱크 내 실드 기준치 및 상기 온수의 수온치를 감지하는 단계;
상기 온수의 수온치가 실드 기준치보다 낮을 시, 히터 제어기가 상기 히터를 자동으로 온 구동시켜 상기 온수의 수온치가 실드 기준치보다 크거나 같도록 상기 열원의 발열온도를 상승시키며, 상기 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달될 시, 상기 히터 제어기가 상기 히터의 온 구동을 자동으로 오프시켜 상기 열원 발생을 임시 중단시키는 단계;
상기 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달되기 전까지 상기 냉수가 온수 저장 탱크에 저장되도록 믹싱 밸브가 상기 냉수를 제 1 유로로 분기시키거나, 상기 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달하면 상기 온수가 온수 배출기로 최종 급수되도록 상기 믹싱 밸브가 상기 온수 저장 탱크와 연결된 제 2 유로를 오픈시켜 주거나, 상기 믹싱 밸브가 상기 제 2 유로를 거쳐 출력된 온수와 상기 제 1 유로와 분기되도록 교차하는 제 3 유로로 출력된 냉수를 서로 믹싱시켜 온냉수를 생성시키는 단계; 및
온도 조절기가 상기 믹싱된 온냉수의 온도치를 감지해 실시간으로 보여주며, 상기 믹싱 밸브 내 기구비된 온수 유입구의 홀 및 냉수 유입구의 홀을 조절하여 상기 온냉수의 온도치를 사용온도에 맞게 조정해 주는 단계를 포함하며,
상기 믹싱 밸브는, 상기 온수의 수온치가 실드 기준치에 도달하였다는 충분 조건하에, 제 4 유로와 연결된 온수 배출기로 상기 온냉수를 제공하여 최종 급수를 실시하는 것을 특징으로 하고,
상기 온도 조절기는, 상기 온도 센서에 의해 감지된 상기 온냉수의 온도치가 30 내지 40℃ 로 설정된 상기 사용온도의 적정범위에 존재하도록 상기 온수 유입구의 홀 볼륨 크기 및 냉수 유입구의 홀 볼륨 크기를 조절하여 상기 온수의 유입량 및 상기 냉수의 유입량을 미세 조정하는 것을 더 특징으로 하는 다이렉트 온수 제어장치의 구동방법.
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| KR1020200015468A KR102176153B1 (ko) | 2020-02-10 | 2020-02-10 | 다이렉트 온수 제어장치 및 그 구동방법 |
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