KR102369841B1 - 냉난방용 비상제어시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉난방용 비상제어시스템에 관한 것으로서, 냉수 또는 온수의 열교환을 통해 실내를 냉방 또는 난방하는 냉난방부와, 상기 냉난방부로 냉방을 위한 냉수 또는 난방을 위한 온수를 공급하며, 개폐밸브가 구비된 냉온수공급관과, 상기 개폐밸브로 비상전원 공급이 가능하도록 구비되는 무정전 전원장치와, 상기 개폐밸브의 전원공급 이상여부를 감지하며, 이상이 감지되면 무정전 전원장치의 비상전원을 통해 개폐밸브의 동작을 제어하는 비상제어부를 포함할 수 있다.
이러한 본 발명에 따르면, 전원공급 이상시에도 결로나 동파를 효율적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

냉난방용 비상제어시스템 {Emergency control system for cooling and heating}
본 발명은 냉난방시스템의 개폐밸브에 전원공급 이상이 발생한 비상시에 결로나 동파를 효율적으로 방지할 수 있는 냉난방용 비상제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로 아파트, 오피스텔 등의 건물에는 실내의 냉난방을 위한 냉난방시스템이 구비되어 있다.
과거에는 각 세대마다 개별적으로 설치된 보일러나 에어컨에 의한 개별 냉난방이 주류를 이루었으나, 열효율 및 공간활용성의 저하와 개별적인 유지관리의 어려움 등으로 인하여, 최근에는 건물의 기계실에 냉동기와 보일러와 같은 대형 냉난방장치를 설치하여 건물 전체 세대의 냉난방을 공급 및 제어하는 중앙집중식 냉난방이 널리 이용되고 있다.
중앙집중식 냉난방의 경우, 각 세대에는 기계실의 냉난방장치로부터 각 세대로 분배되어 공급된 냉수나 온수를 열교환시켜 실내를 냉난방하기 위한 냉난방부가 각각 마련되며, 이러한 냉난방부로는 코일을 통해 열교환이 이루어지는 팬코일유니트(Fan coil unit)가 주로 사용되고 있다.
또한, 각 세대의 냉난방부로 냉수나 온수를 공급하는 냉온수공급관에는 개폐밸브가 설치되어 있으며, 개폐밸브는 냉난방 제어신호에 따라 공급되는 냉온수를 인가 또는 차단하게 된다.
그런데, 이러한 냉온수공급관에 설치된 개폐밸브의 전원공급에 이상이 발생하게 되면, 밸브의 개폐동작 제어가 불가능해짐에 따라 냉난시스템에 결로나 동파가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
즉, 여름철 냉방운전 상태에서 개폐밸브의 전원공급에 이상이 발생하면 개폐밸브가 개방된 상태를 유지하여 계속적으로 냉수가 팬코일유니트로 공급됨으로써 결로현상이 발생할 수 있으며, 반대로, 겨울철에는 전원공급의 이상에 따라 개폐밸브가 닫힌 상태로 유지되어 장기간 온수가 공급되지 못함으로써 배관의 동파가 발생할 수 있는 것이다.
이러한 문제는 정전이나 전원장치의 고장뿐만 아니라, 특히 사용자가 장시간 집을 비우면서 절전을 위해 본인 세대의 전기차단기를 내림으로써 개폐밸브의 전원공급이 차단되는 경우에 자주 발생하게 된다.
공개특허 제10-2010-0052887호 : 각 방 난방시스템
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안되는 것으로서, 본 발명의 목적은 냉난방시스템의 개폐밸브 전원공급 이상시 비상전원을 통해 개폐밸브의 동작을 효율적으로 제어함으로써 결로현상이나 동파를 방지할 수 있는 냉난방용 비상제어시스템을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제해결수단으로서,
냉수 또는 온수의 열교환을 통해 실내를 냉방 또는 난방하는 냉난방부와, 상기 냉난방부로 냉방을 위한 냉수 또는 난방을 위한 온수를 공급하며, 개폐밸브가 구비된 냉온수공급관과, 상기 개폐밸브로 비상전원 공급이 가능하도록 구비되는 무정전 전원장치와, 상기 개폐밸브의 전원공급 이상여부를 감지하며, 이상이 감지되면 무정전 전원장치의 비상전원을 통해 개폐밸브의 동작을 제어하는 비상제어부, 및 상기 냉난방부를 냉방과 난방 중 어느 하나의 전용 용도로 설정하는 용도설정부를 포함하고, 상기 비상제어부는 상기 용도설정부가 냉방전용으로 설정된 경우 개폐밸브가 폐쇄 동작하도록 제어하고, 용도설정부가 난방전용으로 설정된 경우 개폐밸브가 개방 동작하도록 제어하는, 냉난방용 비상제어시스템이 개시된다.
여기서, 실내의 온도를 감지하는 온도센싱부를 더 포함하고, 상기 비상제어부는 상기 온도센싱부에서 감지된 감지온도와 설정온도를 비교하여 감지온도가 설정온도 이상이면 개폐밸브가 폐쇄 동작하도록 제어하고, 설정온도 미만이면 개폐밸브가 개방 동작하도록 제어할 수 있다.
삭제
본 발명에 따른 냉난방용 비상제어시스템에 의하면,
냉난방시스템의 개폐밸브 전원공급 이상시에 비상전원을 공급하면서 냉수의 공급을 차단하거나 온수가 계속적으로 공급되도록 개폐밸브의 동작을 제어함으로써 결로현상이나 동파를 효율적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 상기한 바와 같이 구체적으로 명시한 효과 이외에 본 발명의 특징적인 구성으로부터 용이하게 도출되고 기대될 수 있는 특유한 효과 또한 본 발명의 효과에 포함될 수 있음을 첨언한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 비상제어시스템의 전체적인 구성을 일 예시한 블록구성 도면이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비상제어부의 블록구성 도면이며,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 비상제어시스템의 전체적인 구성을 일 예시한 블록구성 도면이다.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 냉난방용 비상제어시스템에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로서, 첨부된 도면에서의 요소의 형상, 크기, 갯수, 요소간의 간격 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 축소되거나 과장되어 표현될 수 있으며, 특별하게 제한하지 않는 한 도면에 예시된 사항으로 한정되지는 않는다.
또한, 실시예를 설명하는데 있어서, 만일 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “구비되어”, “형성되어”, “설치되어”, “결합되어”, “고정되어”, “연결되어” 있다고 기재된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 구비, 형성, 설치, 결합, 고정, 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
아울러, 실시예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 냉난방시스템에 있어 냉온수의 공급을 인가 또는 차단하는 개폐밸브의 전원공급에 이상이 발생되면 비상전원을 인가하면서 여름철에는 결로현상이 발생되지 않도록 개폐밸브의 동작을 제어하고 겨울철에는 동파현상이 발생되지 않도록 개폐밸브의 동작을 제어하는 비상제어시스템에 관한 것이다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉난방용 비상제어시스템(이하, “비상제어시스템”으로 약칭함.)의 블록구성도가 일 예시되어 있다.
도 1에 일 예시된 것처럼, 본 발명의 비상제어시스템은 냉온수장치부(110)와, 냉온수공급관(120)과, 개폐밸브(130)와, 냉난방부(140)로 구성된 통상적인 냉난방시스템에 있어 무정전 전원장치(210)와, 온도센싱부(220)와, 비상제어부(230)를 더 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
상기 냉온수장치부(110)는 냉방을 위한 냉수 또는 난방을 위한 온수를 생성하는 부분으로서, 이러한 냉온수장치부(110)는 건물의 기계실에 설치되는 대형의 냉동기와 보일러일 수 있다.
상기 냉온수공급관(120)은 냉온수장치부(110)에서 생성된 냉수 또는 온수를 각 세대에 설치된 냉난방부(140)로 분배하여 공급하는 배관일 수 있다.
상기 개폐밸브(130)는 냉온수공급관(120)에 구비되며, 냉방운전이나 난방운전신호에 따라 개방 또는 폐쇄되도록 제어됨으로써 냉수나 온수가 냉난방부(140)로 공급되거나 차단되도록 할 수 있다.
상기 냉난방부(140)는 냉온수공급관(120)을 통해 공급된 냉수 또는 온수를 열교환시켜 실내를 냉방하거나 난방하는 부분이다.
이러한 냉난방부(140)는 실내의 천정이나 벽면 등에 설치되면서 공급된 냉수나 온수를 열교환기인 코일에 통수시켜 실내로 냉기 또는 온기를 토출하는 팬코일유니트(F.C.U)일 수 있다.
상기 무정전 전원장치(210)는 개폐밸브(130)의 전원공급 이상발생시 개폐밸브(130)의 동작이 가능하도록 비상전원을 공급하는 부분이다.
무정전 전원장치(210)는 배터리를 포함할 수 있으며, 배터리는 1차전지, 2차전지, 수퍼콘덴서를 이용하는 배터리까지 특별한 제한없이 다양한 배터리의 적용이 가능하며, 무정전 전원장치(210)의 구성 또한 특별한 구성으로 제한되지 않으며, 종래 개시된 다양한 구성의 무정전 전원장치가 적용될 수 있다.
상기 온도센싱부(220)는 실내의 온도를 센싱하는 부분으로서, 온도센싱부(220)는 온도를 감지할 수 있는 다양한 온도센서가 적용될 수 있다.
상기 비상제어부(230)는 개폐밸브(130)의 전원공급이상 발생시 결로나 동파가 발생하지 않도록 개폐밸브(130)의 동작을 비상제어하는 부분이다.
도 2에 일 예시된 것처럼, 이러한 비상제어부(230)는 전원이상감지부(231)와, 비상전원인가부(232)와, 온도비교부(233)와, 구동제어부(234)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 전원이상감지부(231)는 개폐밸브(130)의 전원공급 이상여부를 감지할 수 있다.
사용자가 세대의 차단기를 내렸거나 또는 정전이나 기타 고장 등으로 인해 개폐밸브(130)에 정상적인 전원공급이 이루어지지 않으면 전원이상감지부(231)가 이를 감지하게 된다.
상기 비상전원인가부(232)는 전원이상감지부(231)에서 전원공급 이상이 감지되면 무정전 전원장치(210)로부터 비상전원이 개폐밸브(130)로 인가되도록 제어할 수 있다.
즉, 개폐밸브(130)의 전원공급 이상이 발생되면 무정전 전원장치(210)로부터 비상전원이 개폐밸브(130)로 인가되며, 인가되는 비상전원을 통해 개폐밸브(130)는 정상적인 개폐 구동이 가능한 상태가 된다.
상기 온도비교부(233)는 온도센싱부(220)에서 감지된 감지온도와 설정온도를 비교하는 부분이다.
즉, 온도비교부(233)는 온도센싱부(220)에서 감지된 실내의 온도와 사전에 미리 설정된 설정온도를 비교하여 실내온도가 설정온도 이상인지 미만인지를 판별할 수 있다.
여기서, 설정온도는 여름철인지 겨울철인지를 비교할 수 있는 기준온도로서 사전에 설정이 되는 온도이며, 이러한 설정온도는 다양하게 설정될 수 있는데, 바람직한 일 예로는 18℃일 수 있다.
상기 구동제어부(234)는 무정전 전원장치(210)로부터 공급되는 비상전원을 통해 개폐밸브(130)의 실질적인 개폐 동작을 비상제어하는 부분이다.
이러한 구동제어부(234)는 온도비교부(233)의 비교결과에 따라 개폐밸브(130)의 개폐 동작을 상이하게 제어할 수 있다.
즉, 구동제어부(234)는 온도비교부(233)의 비교결과 감지온도가 설정온도 이상이면 개폐밸브(130)가 폐쇄 동작하도록 제어하고, 반대로 감지온도가 설정온도 미만이면 개폐밸브(130)가 개방 동작하도록 제어할 수 있다.
실내의 감지온도가 설정온도 이상이면 구동제어부(234)는 여름철로 인식하는 것이며, 이에 따라 개폐밸브(130)가 폐쇄 동작하도록 제어하여 냉난방부(140)로 냉수가 더이상 공급되지 않도록 함으로써 결로현상을 방지하는 것이다.
이 때, 구동제어부(234)는 냉수가 공급되지 않도록 개방된 상태의 개폐밸브(130)가 폐쇄되도록 제어하는 것이며, 따라서 만약 개폐밸브(130)가 이미 폐쇄되어 있는 상태라면 그 상태가 그대로 유지되도록 제어하게 된다.
이와 반대로, 실내의 감지온도가 설정온도 미만이면 구동제어부(234)는 겨울철로 인식하는 것이며, 이에 따라 개폐밸브(130)가 개방 동작하도록 제어하여 냉난방부(140)로 온수가 계속적으로 공급되도록 함으로써 동파현상을 방지하는 것이다.
동일하게 구동제어부(234)는 온수가 계속 공급되도록 폐쇄된 상태의 개폐밸브(130)가 개방되도록 제어하는 것인 바, 따라서 만약 개폐밸브(130)가 이미 개방되어 있는 상태라면 그 상태가 그대로 유지되도록 제어하게 된다.
도 3에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 비상제어시스템의 블록구성도가 일 예시되어 있다.
상기 도 3에 일 예시된 것처럼, 본 발명의 제2 실시예에 따른 비상제어시스템은 전술한 제1 실시예와 전체적인 구성은 동일하되, 용도설정부(240)를 더 포함하는 구성에 있어 차이가 있다.
따라서, 이하에서 제2 실시예를 설명함에 있어서는, 전술한 제1 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하면서 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 하며, 상이한 구성을 위주로 하여 설명하기로 한다.
상기 용도설정부(240)는 냉난방부(140)를 냉방과 난방 중 어느 하나의 전용 용도로 설정하는 부분이다.
즉, 냉난방부(140)는 냉방과 난방 양쪽 용도로 모두 사용될 수 있지만, 각 세대의 사용환경이나 사용자의 취향 등 여러 요인에 따라 냉난방부(140)를 냉방 전용으로만 사용하거나 난방 전용으로만 사용하는 것이 필요할 수 있다.
이러한 경우 사용자는 용도설정부(240)를 통해 냉난방부(140)를 냉방과 난방 중 본인이 원하는 어느 하나의 전용 용도로만 설정하여 사용할 수 있는 것이다.
그리고 이렇게 용도설정부(240)에 의해 냉난방부(140)가 어느 하나의 전용 용도로만 설정된 경우, 비상제어부(230)의 구동제어부(234)는 온도비교부(233)의 판단 결과와 관계없이 설정된 전용 용도에 따라 개폐밸브(130)의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.
즉, 용도설정부(240)를 통해 냉방전용으로 설정된 경우, 구동제어부(234)는 온도비교부(233)와 관계없이 무조건 개폐밸브(130)가 폐쇄 동작하도록 제어함으로써 냉수의 공급을 차단시켜 결로현상을 방지하는 것이다.
반대로, 용도설정부(240)를 통해 난방전용으로 설정된 경우, 구동제어부(234)는 온도비교부(233)와 관계없이 무조건 개폐밸브(130)가 개방 동작하도록 제어함으로써 온수가 계속 공급되도록 하여 동파현상을 방지하는 것이다.
한편, 상술한 설명에 있어서, 냉난방부(140)는 냉난방이 모두 가능한 팬코일유니트에 대해서만 언급하였으나, 냉난방부(140)는 이에 한정되지는 않으며, 냉방과 난방이 물리적으로 분리되어 구성될 수도 있다.
예컨대, 냉난방부(140)는 냉수를 공급받아 열교환을 통해 실내를 냉방하는 팬코일유니트와, 온수를 공급받아 열교환을 통해 실내를 난방하는 바닥배관으로 분리 구성되는 것도 가능한 것이다.
그리고, 이렇게 냉방과 난방이 물리적으로 분리 구성되는 경우 냉온수공급관(120) 또한 팬코일유니트와 연결되는 냉수관과 바닥배관과 연결되는 온수관으로 분리 구성될 수 있고, 개폐밸브(130) 또한 한쌍으로 이루어져 냉수관과 온수관에 각각 구비될 수 있으며, 각각의 개폐밸브(130)에 무정전 전원장치(210)가 설치되면서 비상제어부(230)는 각 개폐밸브(130)의 동작을 개별적으로 제어하도록 구성될 수 있는 것이다.
이상으로 본 발명의 실시예를 살펴보았는 바, 위와 같은 본 발명의 비상제어시스템은 개폐밸브의 전원공급 이상시 비상전원을 공급하면서 냉방시스템에서는 개폐밸브를 폐쇄하여 냉수 공급을 차단함으로써 결로를 효율적으로 방지하고, 난방시스템에서는 개폐밸브를 개방하여 온수 공급을 유지시킴으로써 동파를 효율적으로 방지할 수 있음알 알 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예 및 도면들에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것이라 할 것이다.
첨부된 도면들의 주요부위에 대한 부호를 설명하면 다음과 같다.
110: 냉온수장치부 120: 냉온수공급관
130: 개폐밸브 140: 냉난방부
210: 무정전 전원장치 220: 온도센싱부
230: 비상제어부 231: 전원이상감지부
232: 비상전원인가부 233: 온도비교부
234: 구동제어부 240: 용도설정부

Claims (3)

  1. 냉수 또는 온수의 열교환을 통해 실내를 냉방 또는 난방하는 냉난방부와;
    상기 냉난방부로 냉방을 위한 냉수 또는 난방을 위한 온수를 공급하며, 개폐밸브가 구비된 냉온수공급관과;
    상기 개폐밸브로 비상전원 공급이 가능하도록 구비되는 무정전 전원장치와;
    상기 개폐밸브의 전원공급 이상여부를 감지하며, 이상이 감지되면 무정전 전원장치의 비상전원을 통해 개폐밸브의 동작을 제어하는 비상제어부; 및
    상기 냉난방부를 냉방과 난방 중 어느 하나의 전용 용도로 설정하는 용도설정부;를 포함하고,
    상기 비상제어부는 상기 용도설정부가 냉방전용으로 설정된 경우 개폐밸브가 폐쇄 동작하도록 제어하고, 용도설정부가 난방전용으로 설정된 경우 개폐밸브가 개방 동작하도록 제어하는, 냉난방용 비상제어시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    실내의 온도를 감지하는 온도센싱부;를 더 포함하고,
    상기 비상제어부는 상기 온도센싱부에서 감지된 감지온도와 설정온도를 비교하여 감지온도가 설정온도 이상이면 개폐밸브가 폐쇄 동작하도록 제어하고, 설정온도 미만이면 개폐밸브가 개방 동작하도록 제어하는 냉난방용 비상제어시스템.
  3. 삭제
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KR20080023121A (ko) * 2006-09-08 2008-03-12 김영범 에너지 절약이 가능한 온도 제어장치 및 그 제어방법
KR20100052887A (ko) 2008-11-11 2010-05-20 주식회사 애강리메텍 각 방 난방시스템
KR20110039886A (ko) * 2009-10-12 2011-04-20 엘지전자 주식회사 공기 조화기의 실내기, 실내기 제어 방법 및 이를 포함한 공기 조화기

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