KR19980013802A - 중앙집중식 온수 분배 시스템의 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중앙집중식 온수 분배 시스템의 제어장치에 관한 것으로서, 이는 분배기내의 밸브 열림/닫힘을 쉽게 확인할 수 있도록 하고 콘트롤이 없는 방에도 임의의 시간제어기능으로 개별난방을 하고 보일러의 설치장소가 멀리 떨어져 있더라도 분배기의 밸브 조정을 실내에서 손쉽게 제어하도록 하는 한 것이다.

이와 같은 본 발명은, 각종 표시기능과 제어기능키이를 구비하여 사용자의 선택에 따라 키이데이타를 전송하여 온수 분배 시스템 전체 동작을 제어하는 중앙콘트롤러와; 상기 중앙콘트롤러에서 전송된 제어데이타에 의해 구동하여 열교환을 하여 공급하고 각방의 현재온도 및 밸브의 개폐상태 등을 감지하여 중앙콘트롤러에 전송하여 표시하여 주는 보일러와; 상기 보일러에서 열교환되어 얻어진 온수를 분배하여 각방에 공급하여 주고 그로부터의 물을 회수하여 보일러에 공급함과 아울러 배관내의 공기를 배출하는 에어밸브를 갖는 자동분배수단과; 상기 중앙콘트롤러에 의한 각방의 온도조절 및 시간 설정에 따라 자동분배수단으로부터의 온수의 유입량을 조절하여 각방으로 공급하는 자동밸브와; 배관의 길이에 따라 상기 각방에서 회수되는 물의 유량을 조절하여 각방의 온도차를 줄이는 유량조절밸브로 이루어짐으로서 달성된다.

Description

중앙집중식 온수 분배 시스템의 제어장치

제1도는 본 발명 중앙집중식 온수 분배 시스템의 제어장치를 도시한 일실시예 구성도.

제2도는 본 발명 중앙집중식 온수 분배 시스템의 제어장치를 도시한 다른 실시예 구성도.

제3도는 제1, 제2도의 자동밸브를 보다 상세하게 도시하 구성도로서,

a는 자동볼밸브의 결합 사시도이고,

b는 자동볼밸브의 분해사시도이다.

제4도는 제1도의 중앙콘트롤러를 보다 상세하게 도시한 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 중앙콘트롤러101 : 보일러

102 : 자동분배기103 : 자동밸브

104 : 유량조절밸브

본 발명은 중앙집중식 온수 분배 시스템에 제어에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 단독주택 또는 아파트내의 지정된 곳에 중앙집중식 콘트롤을 설치하여 분배기내의 밸브 열림/닫힘을 쉽게 확인할 수 있도록 하고 콘트롤리 없는 방에도 임의의 시간제어기능으로 개별난방을 함은 물론 특히, 단독주택과 같이 보일러의 설치장소가 멀리 떨어져 있더라도 분배기의 밸브 조정을 실내에서 손쉽게 제어하도록 하는 중앙집중식 온수 분배 시스템의 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 단독주택, 빌라 또는 아파트내에 설치되는 통상의 온수 분배 시스템은, 점화플럭에 의한 착화에 의해 불꽃을 발생하고 그 발생된 불꼿에 의해 가열되어 냉수를 온수로 열교환을 하는 버너를 포함한 보일러와; 상기 보일러에서 열교환된 온수를 공급관을 통해 각 방(ROOM)으로 분배하여 주고 그로부터 순환되는 온수를 회수관을 통해 회수하여 보일러측으로 공급하는 분배기와; 상기 분배기의 공급관과 각방의 공급파이프에 접속되어 온수의 유입량을 조절하는 온수공급 조절밸브와; 실내에 부착되어 사용자의 선택에 따라 보일러를 가동시켜 상기와 같은 과정을 연속적이고 반복적으로 난방을 수행시키는 중앙콘트롤러로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 온수 분배 시스템은 사용자가 중앙콘트롤러를 통해 보일러를 가동시키게 되면 보일러의 점화플럭이 착화가 되어 버너에서는 불꽃을 발생하게 되고 그 발생된 불꽃에 의해 분배기의 회수관에서 회수되어 유입되는 냉수를 온수로 열교환시켜 다시 분배기측으로 공급하게 된다.

상기 분배기로 공급된 온수는 공급관을 통하고 솔레노이드 또는 열팽창식의 온수공급 조절밸브에서 유입량이 조절된 후에 공급파이프를 통해 각방으로 순환되면서 사용자가 설정한 온도로 각 방의 온도를 높여주게 된다.

그리고 상기 각방을 순환하면서 열교환이 이루어진 냉수는 다시 회수파이프를 통하여 분배기의 회수관을 통해 보일러측으로 공급된다.

상기와 같은 과정은 연속적이고 반복적으로 이루어져 각 방의 온도를 설정 온도로 유지시켜 주어 난방을 하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 온수 분배 시스템은 배관내에 공기가 차면 물의 순환상태가 좋지 못하여 온도의 편차가 많이 생기고 순환시에 소음이 발생하게 되는데, 기존의 분배기에 있어서는 자동에어밸브가 없는 관계로 인하여 배관내에 공기가 차면 사용자 또는 작업자가 배관내의 소리를 감지하거나 또는 방바닥의 온도를 확인하면서 일일이 수동으로 공기를 배출시켜 주어야 하는 문제점이 있었다.

또한, 각방 및 중앙콘트롤러에 설치된 온수공급 조절밸브가 솔레노이드 또는 열팽창식으로 되어 있어, 전력의 낭배가 많고 수동이용이 불가능함은 물론 동작여부를 확인하기가 불가능할 뿐 아니라 열에 의한 누수현상등 제어의 방법이 온수제어로서 불편한 문제점이 있었다.

또한, 배관의 길이에 따라 유량범위를 조절하는 유량조절밸브가 분배기에 설치되지 않음으로 인하여 각방의 온도차가 많이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

즉 다시말해서, 방마다 배관시 방의 크기가 달라 배관의 길이차이로 각방의 온도가 달라지게 되는데, 예컨대 작은방은 빨리 데워지고 큰방은 늦어지므로 각방의 크기에 따라 온도를 자동으로 조절해 주어야 하는데도 불구하고 이의 기능이 없어 각 방마다 온도차가 심하게 발생하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 동파방지 기능이 보일러 자체에 내장되어 그 보일러의 동파는 방지하나, 분배기에서 방까지는 동파방지 기능이 없어 한 겨울철에 배관이 종종 파손되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 분배기내의 밸브 열림/닫힘을 쉽게 확인할 수 있도록 하고 콘트롤이 없는 방에도 임의의 시간제어기능으로 개별난방을 하고 보일러의 설치장소가 멀리 떨어져 있더라도 분배기의 밸브 조정을 실내에서 손쉽게 제어하도록 하는 중앙집중식 온수 분배 시스템의 제어장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 배관내에 공기가 차면 자동으로 공기를 배출시켜주어 열효율을 증대시키도록 하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 분배기 각구마다 자동밸브를 설치하여 각방의 온도설정대로 자동으로 동작시켜 연료 절약효과를 증대하도록 하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 방의 크기에 따라 변화되는 온도편차 및 난방되는 시간차이를 효과적으로 줄여주어 열효율을 증대하도록 하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 각방의 온도조건에 따라 밸브를 제어하여 동파를 방지하도록 하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 분배기의 동작상황을 한눈으로 파악할 수 있게 하여 선택되지 않은 방의 난방을 중지시키도록 하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 측면에 따른 중앙집중식 온수 분배 시스템의 제어장치는, 각종 표시기능과 제어기능키이를 구비하여 사용자의 선택에 따라 키이데이타를 전송하여 온수 분배 시스템 전체 동작을 제어하는 중앙콘트롤러와; 상기 중앙콘트롤러에서 전송된 제어데이타에 의해 구동하여 열교환을 하여 공급하고 각방의 현재온도 및 밸브의 개폐상태 등을 감지하여 중앙콘트롤러에 전송하여 표시하여 주는 보일러와; 상기 보일러에서 열교환되어 얻어진 온수를 분배하여 각방에 공급하여 주고 그로부터의 물을 회수하여 보일러에 공급함과 아울러 배관내의 공기를 배출하는 에어밸브를 갖는 자동분배수단과; 상기 중앙콘트롤러에 의한 각방의 온도조절 및 시간 설정에 따라 자동분배수단으로부터의 온수의 유입량을 조절하여 각방으로 공급하는 자동밸브와; 배관의 길이에 따라 상기 각방에서 회수되는 물의 유량을 조절하여 각방의 온도차를 줄이는 유량조절밸브로 이루어짐을 특징으로 한다.

그 결과, 자동분배수단에 설치된 에어밸브가 배관내에 공기가 차면 자동으로 배출시켜줌과 아울러 자동밸브가 각방의 온도설정대로 자동으로 개폐됨으로써 열효율이 증대되고 연료가 절약되는 이점이 있다.

또한, 자동분배수단에서 유량조절밸브를 설치하여 줌으로써 방의 크기에 따라 변화되는 온도편차 및 난방되는 시간차이가 줄어들어 열효율이 증대되는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명 중앙집중식 온수 분배 시스템의 제어장치를 도시한 일실시예 구성도이다.

본 실시예에 따르면, 각방의 현재온도와 설정온도의 표시기능, 각방의 난방 사용유무 표시기능, 각방의 난방중지/선택기능 및 동파방지기능, 목욕/절전기기능, 운전/경보표시기능, 외출기능 등 각종 기능키이를 구비하여 사용자의 선택에 따라 키이데이타를 전송하여 온수 분배 시스템 전체 동작을 제어하는 중앙콘트롤러(100)와; 상기 중앙콘트롤러(100)에서 전송된 제어데이타에 의해 구동하여 회수된 물을 열교환을 하여 공급하고 각방(105 내지 109)의 현재온도 및 밸브의 개폐상태 등을 감지하여 중앙콘트롤러(100)에 전송하여 표시하여 주는 버너(101b)와 보일러 콘트롤/분배기 콘트롤러(101a)를 포함한 보일러(101)와; 이 보일러(101)에서 열교환되어 공급된 온수를 각방(105 내지 109)으로 분배하여 공급하고 그로부터의 열교환된 물을 회수하여 다시 보일러에 공급함과 아울러 배관내에 공기가 차면 이를 자동으로 배출시키는 에어밸브(도면에 미 도시), 공급관(102a) 및 회수관(102b)을 포함한 자동분배기(102)와; 상기 자동분배기(102)의 공급관(102a)에 접속되어 중앙 콘트롤러(100)에서 선택된 온도조절 및 시간설정에 따라 공급관(102a)에서 유입되는 온수의 유입량을 조절하여 각방(105 내지 109)으로 공급하는 다수의 자동밸브(103)와; 상기 각방(105 내지 109)의 배관 길이에 따라 상기 각방에서 회수되는 물의 유량을 조절하여 각방의 온도차를 줄여주는 다수의 유량조절밸브(104)로 구성한다.

상기에서, 자동분배기(102)의 공급관(102a)에 접속된 자동밸브(103)는 제3도에 도시한 바와 같이, 몸체(103a)와; 상기 몸체(103a)의 상단에 회동가능케 설치되고 단부와 중앙에는 각각 제1헬리컬기어(103f)와 캠(103j)이 고정되어 플레이트(103i)에 의해 몸체(103a)의 하부에 고정된 밸브(103b)를 개폐하는 핸들(103c)과; 상기 몸체(103a)의 적소에 설치되어 캠(103j)과의 접촉으로 스위칭되는 제1마이크로 스위치(103k)와; 상기 제1헬리컬기어(103f)와 차례로 접촉되어 회전하는 제2, 제3헬리컬기어(103h),(103g)와; 상기 분배기 콘트롤러(101a)에서 제공되는 전원에 의해 회전하는 웜기어(103m)를 갖는 모터(103e)와; 단부에 제4헬리컬기어(103n)를 갖고 사용자에 의해 상기 웜기어(103m)과 접촉 및 차단되어 기어를 보호하는 수동버턴(103d)과; 상기 수동버턴(103a)의 조작에 의해 모터(103e)의 구동을 제어하는 제2마이크로 스위치(103l)로 구성한다.

그리고, 상기 중앙콘트롤러(100)는 제4도에 도시한 바와 같이, 현재 및 설정온도 표시부(100a), 현재온도표시등(100b), 설정온도표시등(100c), 온도설정키이(100d), 절약난방 표시등(100f), 절약난방키이(100g), 외출키이(100h), 방선택키이(100i), 방선택 표시등(100j)로 구성된다.

이와 같이, 구성된 본 발명의 바람직한 실시예를 제1도 및 제3도를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 중앙콘트롤러(100)의 온도설정키이(100d)를 조작하여 각방(105 내지 109)의 온도를 설정하고 방선택키이(100i)를 통해 여러 방(105 내지 109) 주에서 난방을 하고자 하는 방을 선택하게 되면, 설정온도 표시등(100c) 및 선택된 방에 해당하는 방선택 표시등(100j)이 점등되고 아울러 현재 및 설정온도 표시부(100a)에 설정된 온도가 표시된다.

이와 같은 상태에서 중앙콘트롤러(100)는 일정시간이 경과한 후에 송신라인을 통해 보일러(101)내에 설치된 보일러 콘트롤/분배기 콘트롤(101a)에 해당 데이타를 전송하게 된다.

상기 보일러 콘트롤러(101a)는 중앙콘트롤러(100)에서 전송된 데이타에 의해 버너(101b)를 가열하여 이후에 설정된 자동분배기(102)의 회수관(102b)을 통해 회수되어 공급되는 물을 온수로 열교환시키게 된다.

상기 버너(101b)에서 열교환된 온수는 하나의 온수관을 통해 자동분배기(102)의 공급관(102a)으로 유입되고 여기서 각각 일정량으로 분배되어 다수의 자동밸브(103)에 공급된다.

이때, 상기 자동분배기(102)의 공급관(102a)에 설치된 에어밸브(도면에 미도시) 관내에 공기가 차면 전자적으로 자동감지하여 공기를 배출시켜 주게 된다.

즉 다시말해, 공급관(102a) 및 회수관(102b)을 포함하여 각 방의 관내에 공기가 차면 감지센서가 이를 감지하여 마그네트론을 동작시키게 되고 그 마그네트론의 동작에 의해 밸브가 열려 공기가 외부로 배출된다.

그리고, 상기 에어밸브의 차단이 밑에서 위로동작하는 구조로 되어 있으므로 수압이 높아도 누수현상이 발생하지 않게 된다.

계속해서, 상기 다수의 자동밸브(103)는 중앙콘트롤러(100)에 의한 설정온도 및 시간설정에 따라 자동으로 개폐되어 선택된 방(105 내지 109)으로 온수의 유입량을 조절하여 공급하고 그 공급된 온수는 방을 순환하면서 온도설정대로 방을 데우게 된다.

상기 자동밸브(103)를 제3도의 a 및 b를 통해 보다 구체적으로 설명하면, 제3도와 같이, 자동밸브(103)는 핸들(103c), 수동보턴(103d), 몸체(103a), 밸브(103b)로 나누어지며, 내부구성에서 보일러(101)의 분배기 콘트롤(101a)에 의한 모터(103e)의 구동으로 웜기어(103m), 제4, 제3, 제2, 제1 헬리컬기어(103n),(103g),(103h),(103f) 순으로 회전력이 전달되어 제1 헬리컬기어(103f)와 일체형인 샤프트가 밸브(103b)를 고정시킨 플레이트(103i)를 통과하여 밸브(103b), 예컨데 볼밸브의 중심축에 전달된다.

그리고 열림, 닫힘의 위치제어는 회전하는 캠(103j)과 고정된 제1마이크로 스위치(103k)까지 정확히 계산된 위치에서 가동 또는 정지동작을 하게 된다.

그리고 상기 자동밸브(103)를 수동조작시에 상기한 각 기어의 안정을 위해서 수동보턴(103a)를 누르게 되면 제2마이크로 스위치(103l)가 모터(103e)에 공급되는 단일전원을 차단하여 주게 된다.

이와 같은 상태에서 사용자가 핸들(103c)을 적정하게 돌려 주게 되면 볼밸브(103b)가 전술한 바와 같은 동작에 의해 개폐되어 온수의 유입량을 조절하여 주게 된다.

한편, 상기 선택된 방을 순환하여 열교환된 물은 다시 다수의 회수파이프를 통하고 다수의 유량조절밸브(104)를 통해 유량이 조절된 후에 자동분배기(102)의 회수관(102b)으로 유입된다.

상기에서 유량조절밸브(104)는 배관길이, 즉 다시말해서 방의 크기에 따라 적절하게 유량의 범위를 조절하여 줌으로써, 방의 크기에 따라 달라지는 온도편차 또는 난방되는 시간차이를 줄이게 된다.

예컨대, 방이크면 그에 해당하는 유량조절밸브(104)의 조절범위를 작게하여 회수하는 물의 양을 적게하고 방의 크기가 작으면 유량을 크게 조절하여 온도편차나 난방되는 시간차이를 줄여주게 된다.

한편, 상기 자동분배기(102)의 회수관(102b)으로 회수된 물은 다시 파이프를 통해 보일러(101)의 버너(101b)로 공급되어 여기서 다시 열교환이 이루어져 전술한 바와 같은 과정을 통해 지속적이고 반복적으로 선택된 방을 난방시키게 된다.

그리고, 각방(105 내지 109)의 현재 온도는 중앙콘트롤러(100)의 현재 및 설정온도 표시부(100a)에 표시되고 아울러 현재 온도 표시등(100b)이 점등되게 된다.

또한, 상기 자동밸브(103) 및 유량조절밸브(104)의 닫힘 또는 열림상태를 중앙콘트롤러(100)의 방선택 표시등(100j)을 점멸시켜 알려주게 된다.

한편, 상기 중앙콘트롤러(100)의 절약난방키이(100g)를 10 내지 40분단위로 조작하여 난방을 하기 시작하면 해당 시간의 절약난방 표시등(100f)이 표시됨과 아울러 중앙콘트롤러(100)는 송신라인을 통해 보일러(101)내에 설치된 보일러 콘트롤/분배기 콘트롤(101a)에 해당 데이타를 전송하여 보일러(101)를 임의의 시간제어로 개별난방을 할 뿐 아니라 각방마다 주변온도가 10℃ 이하로 내려가면 자동밸브(103)와 유량조절밸브(104)를 제어하여 통파를 방지하게 된다.

그리고, 제2도는 본 발명 중앙집중식 온수 분배 시스템의 제어장치를 도시한 다른 실시예 구성도이다.

제2도에 의하면, 제1도와 동일하나, 각방(105 내지 109)에 별도의 콘트롤러(110 내지 114)를 설치하여 중앙콘트롤러(100) 및 보일러 콘트롤/분배기 콘트롤(101)와 송수신이 이루어지게 한 것이다.

따라서, 상기 중앙콘트롤러(100)에 의하지 않고 각방에 설치된 별도의 콘트롤러(110 내지 114)를 통해 온도설정과 동작정지 및 동파방지기능을 입력하여 난방을 할 수 있고 동파를 방지할 수가 있는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 실시예는 분배기내의 밸브 열림/닫힘을 쉽게 확인할 수 있고 콘트롤이 없는 방에도 임의의 시간제어기능으로 개별난방을 할 수 있을 뿐 아니라 보일러의 설치장소가 멀리 떨어져 있더라도 분배기의 밸브 조정을 실내에서 손쉽게 제어할 수 있는 편리성이 제공된다.

또한, 본 실시예는, 배관내에 공기가 차면 자동으로 공기를 배출시켜 줌으로써 열효율이 증대될 뿐 아니라 분배기 각구마다 자동밸브와 유량조절밸브를 설치하여 줌으로써 각방의 온도가 설정온도대로 일정하게 유지됨은 물론 방의 크기에 따라 변화되는 온도편차 및 난방되는 시간차이가 줄어들어 연료 절약과 열 효율이 배가 되는 효과를 가져다 주게 되며, 또한 각방의 온도조건에 따라 밸브를 자동으로 제어하여 줌으로써 동파가 방지되는 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 여러수정이 가능하므로 본 발명은 이것에 제한되지 않음을 알 수 있다.

그러므로, 본원에 기재되었으며 청구된 원리의 진정한 정신 및 범위내에 일치하는 본 발명 및 모든 수정이 커버될 수 있음을 알 수 있다.

Claims (5)

1. 각종 표시기능과 제어기능키이를 구비하여 사용자의 선택에 따라 키이데이타를 전송하여 온수 분배 시스템 전체 동작을 제어하는 중앙콘트롤러와;

   상기 중앙콘트롤러에서 전송된 제어데이타에 의해 구동하여 열교환을 하여 공급하고 각방의 현재온도 및 밸브의 개폐상태 등을 감지하여 중앙콘트롤러에 전송하여 표시하여 주는 보일러와;

   상기 보일러에서 열교환되어 얻어진 온수를 분배하여 각방에 공급하여 주고 그로부터의 물을 회수하여 보일러에 공급함과 아울러 배관내의 공기를 배출하는 에어밸브를 갖는 자동분배수단과;

   상기 중앙콘트롤러에 의한 각방의 온도조절 및 시간설정에 따라 자동분배수단으로부터의 온수의 유입량을 조절하여 각방으로 공급하는 자동밸브와;

   배관의 길이에 따라 상기 각방에서 회수되는 물의 유량을 조절하여 각방의 온도차를 줄이는 유량조절밸브로 이루어짐을 특징으로 한 중앙집중식 온수 분배 시스템의 제어장치.
2. 제1항에 있어서,

   중앙콘트롤러는 각방의 난방중지/선택기능 및 동파방지기능, 목욕/절전기기능, 운전/경보표시기능, 외출기능을 구비한 것을 특징으로 한 중앙집중식 온수 분배 시스템의 제어장치.
3. 제1항에 있어서,

   자동밸브는 정전시에 수동조작으로 개폐됨을 특징으로 한 중앙집중식 온수 분배 시스템의 제어장치.
4. 제1항에 있어서, 자동분배수단에 에어밸브를 설치하여 관내의 공기를 자동으로 배출시키는 것을 특징으로 한 중앙집중식 온수 분배 시스템의 제어장치.
5. 제1항에 있어서,

   각방에 별도의 콘트롤러를 설치하여 난방중지/선택기능 및 동파방지기능, 절전기능을 개별적으로 하는 것을 특징으로 한 중앙집중식 온수 분배 시스템의 제어장치.