KR19980014110A - 간헐난방식 온돌난방 주택의 다인자 온도제어장치 - Google Patents

간헐난방식 온돌난방 주택의 다인자 온도제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 간헐난방 시스템에 있어서, 각 가정에 공급되는 난방온수를 공급 또는 차단해주는 온수 공급밸브의 개폐를 제어하여 공급온수의 유량을 조절하는 제어장치에 관한 것으로, 두개의 센서입력점에서 실내의 온도값과 바닥표면 온도값을 입력받아 온도설정 버튼에 의해 설정된 두개의 온도범위에 못 미칠때에는 온수 공급밸브를 열어 가열하고 가열에 의해 실내 온도 및 바닥표면 온도 모두가 설정치보다 올라가면 온수 공급밸브가 닫히는 개폐동작을 연속반복되게 함으로써, 열원이 공급될때에는 쾌적범위대의 상한치가 유지되게 하고 열원이 공급되지 않을때에는 쾌적범위대의 하한치에 유지되게 하여서 적정온도 유지에 따른 난방열 에너지의 손실을 최소화함과 동시에 난방 효율을 크게 향상시킬 수 있으며, 항상 쾌적한 실내 온도 상에서 생활을 할 수 있게 구성한 것이다.

Description

[발명의 명칭]
간헐난방식 온돌난방주택의 다인자 온도제어장치
도1은 본 발명에 의한 간헐난방방식 온돌난방주택의 다인자 온도제어 장치를 나타내 블록도이다.
* 도면에 주요 부분에 사용된 부호의 설명
10 : 제1센서 20 : 제2센서
30 : 변환기 40 : A/D 컨버터
50 : 온수 공급밸브 액츄에이터 60 : 제어부
70 : 롬(R○M) 80 : 램(RAM)
90 : 조작부 100 : 디스플레이
120 : 온수 공급밸브
[발명의 상세한 설명]
[발명의 목적]
본 발명은 아파트와 같이 간헐적으로 난방을 하는 간헐난방방식에서 실내온도 및 바닥표면 온도를 동시에 입력값으로 받아서 각 온도의 설정범위대를 벗어나는 곳을 위주로 제어할 수 있게하여 열원이 공급될 때에는 실내환경을 최상의 온열조건으로 유지하고, 열원이 차단될때를 대비하여 설정된 온도값 내에서 바닥온도와 실내온도를 적정하게 유지할 수 있으며, 적정온도 유지에 따른 난방열 에너지의 손실을 최소화함과 동시에 항상 쾌적한 실내온도 상에서 생활을 할 수 있는 간헐난방방식 온돌난방주택의 다인자 온도제어장치를 제공하는 것에 그 목적을 둔다.
[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]
본 발명은 실내 바닥과 실내공기 온도를 동시에 컨트롤하여 바닥과 실내온도를 동시에 쾌적 온도 범위안에 있게 하는 난방제어시스템에 관한 것으로, 특히 아파트와 같이 간헐적으로 난방을 하는 간헐난방방식에서 두개의 센서입력점에서 실내온도 및 바닥표면 온도값을 동시에 입력받아 두가지 온도중 설정된 온도값에 못미치는 온도를 기준으로 온수 공급밸브를 열어 가열하고 가열에 의해 두가지 온도가 기준치값보다 온도가 올라가면 온수 공급밸브를 닫는 동작을 연속적으로 반복되게 하여 열원이 공급될때에 바닥온도와 실내온도의 쾌적범위대 상한치에 유지될 수 있게 하고 열원이 공급되지 않을때에는 쾌적범위대의 하한치에 머물수 있도록 온수유량밸브를 제어함으로써, 과열에 의한 열 에너지의 손실을 최소화 함과 동시에 항상 쾌적한 실내 공간을 유지할 수 있는 간헐난방방식 온돌난방주택의 다인자 온도제어장치에 관한 것이다.
일반적인 간헐난방시스템의 제어장치는 실내에 설치되어서 실내공기온도 한가지를 입력값으로 하여 온도를 조절할 수 있도록 이루어져 있다.
상기와 같이 간헐난방을 하는 공동주택에 실내공기온도 하나만을 입력값으로 하여 온도를 조절할 경우, 열원이 공급되는 시간대에는 실내온도가 설정범위대에 유지될 수 있지만 열원공급이 중단되는 시간대에는 설정범위를 벗어나게 되어 쾌적한 조건하에서의 생활이 않될 뿐만 아니라, 열 에너지의 손실이 많았다.
일반적으로 온돌 난방 방식은 크게 연속 난방과 간헐 난방으로 대분되며, 본 발명에서는 간헐난방방식 난방장치에 관한 것이다.
상기 간헐난방방식은 아파트등 공동주택에서 많이 사용되고 있으며, 난방온수 공급은 1일 하루를 기준으로 여러 시간대별로 나누어 간헐적으로 공급시켜주는 방식이다.
상기와 같은 간헐난방의 제어방식에 온도 제어기를 사용할 경우, 실내에 설치된 온도제어장치를 이용하여 사용자가 설정한 난방온도값에 실내온도가 도달하면 온수 공급밸브를 차단하여 적정한 실내온도를 유지하도록 되어 있다.
상기의 간헐난방방식을 채택한 공동주택에서는 건축법상 모든 주택에 온수 유량 제어기를 설치토록 규정되어 있는데, 기존과 같이 실내온도만을 감지하여 난방제어를 할 경우 열원공급 시간대에는 쾌적범위대에 유지될 수 있을 지라도 열원이 차단되는 시간대에는 쾌적하지 못한 실내온도 및 바닥표면 온도를 유지하기 때문에 기존의 주택에 설치된 제어기는 거의 사용되지 않고 있다.
따라서, 본원 츨원인은 이를 해결하기 위한 기술로 실내공기온도와 바닥표면 온도를 동시에 제어하여 바닥온도와 실내공기온도를 동시에 괘적범위대에 있게하여 실내 바닥표면과 실내공기온도를 주거생활에 적합한 온도 조건하에서 유지될 수 있는 쾌적한 생활을 가능하게 함과 동시에 열 에너지의 손실을 방지할 수 있는 두개의 제어 인자를 가지는 온돌 난방 공간의 제어 방법을 착안하였으며, 본 발명은 이러한 제어방법을 간헐난방을 하는 온돌 공동주택에 적용할 수 있게 한 간헐난방방식 다인자 온도 제어 장치에 관한 것이다.
[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]
전술한 본 고안의 목적은, 간헐난방 시스템에 있어서, 각 가정에 공급되는 난방온수를 공급 또는 차단해주는 온수 공급밸브의 개폐를 제어하여 난방온도를 조절하는 제어장치에 있어서, 난방이 이루어지는 실내 바닥표면 온도를 감지하는 제1센서와, 실내 공기의 온도를 감지하는 제2센서와, 상기한 제1 및 제2센서에 의해 감지된 측정치를 소정의 신호로 변환시켜 주는 변환기와, 상기한 변환기로부터 출력되는 아날로그 신호를 소정의 디지털 신호로 변환시켜 출력시켜 주는 A/D 컨버터와, 난방 온수의 흐름을 제어해 주는 온수 공급밸브의 개폐를 조작하기 위한 조작 신호를 출력하는 밸브 액츄에이터와, 소정의 프로그램에 의해 동작하면서, 상기한 A/D 컨버터로부터 입력되는 실내 공기의 온도 및 바닥표면 온도에 대한 정보를 토대로 하여 사용자에 의해 설정된 설정 온도와 비교하여 각 온도가 설정 온도보다 낮으면 온수 공급밸브를 개방시켜 주고, 각 온도가 설정 온도보다 높으면 온수 공급밸브를 폐쇄시켜 주기 위한 신호를 상기한 밸브 액츄에이터에 출력시켜 주는 제어부와, 상기한 제어부의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하는 ROM과, 상기한 제어부의 프로그램 수행을 위한 메모리 영역을 제공하는 RAM과, 사용자가 난방 온수관 내의 난방 온수 및 실내 공기의 온도를 설정할 수 있는 조작부와, 상기한 제어부의 제어를 받아 상기한 조작부를 이용하여 사용자가 설정한 각 온도 및 현재의 각 온도의 동작 상태를 표시해 주는 디스플레이로 구성된 것을 특징으로 하는 간헐난방방식 온돌난방주택의 온도제어장치를 제공함으로써 달성된다.
[발명의 구성 및 작용]
이하 첨부도면에 의거, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
제1도는 본 발명에 의한 간헐난방방식 온돌난방의 다인자 온도 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
먼저, 본 발명에 따른 온도제어장치의 구성은 제1도에 도시한 바와 같이, 간헐난방 시스템에 있어서, 각 가정에 공급되는 난방온수를 공급 또는차단해주는 온수 공급밸브의 개폐를 제어하여 난방온도를 조절하는 제어장치에 있어서, 난방이 이루어지는 장소의 바닥표면 온도를 감지하는 제1센서(10)와, 실내에 설치되어 실내 공기의 온도를 감지하는 제 2세서(20)와, 상기한 제1 및 제2센서에 의해 감지된 측정치를 소정의 신호로 변환시켜 주는 변환기(30)와, 상기한 변환기(30)로부터 출력되는 아날로그 신호를 소정의 디지털 신호로 변환시켜 출력시켜 주는 A/D 컨버터(40)와, 난방 온수의 흐름을 제어해 주는 온수 공급밸브(120)의 개폐를 조작하기 위한 조작신호를 출력하는 밸브 액츄에이터(50)와, 소정의 프로그램에 의해 동작하면서, 상기한 A/D 컨버터(40)로부터 입력되는 실내 공기의 온도 및 바닥표면 온도에 대한 정보를 토대로 하여 사용자에 의해 설정된 설정 온도와 비교하여 각 온도가 설정 온도보다 낮으면 온수 공급밸브(120)를 개방시켜 주고, 각 온도가 설정 온도보다 높으면 온수 공급밸브(120)를 폐쇄시켜 주기 위한 신호를 상기한 밸브 액츄에이터(50)에 출력시켜 주는 제어부(60)와, 상기한 제어부(60)의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하는 롬(ROM)(70)과, 상기한 제어부(60)의 프로그램 수행을 위한 메모리 영역을 제공하는 램(RAM)(80)과, 사용자가 난방 온수관 내의 난방 온수 및 실내 공기의 온도를 설정할 수 있는 조작부(90)와, 상기한 제어부(60)의 제어를 받아 상기한 조작부(90)를 이용하여 사용자가 설정한 각 온도 및 현재의 각 온도의 동작 상태를 표시해 주는 디스플레이(100)로 이루어진다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 의한 간헐난방방식 온돌난방의 온도제어장치의 작용은 다음과 같다.
먼저, 써미스터(thermistor)로 이루어진 제1 및 제2센서(10)(20)를 각각 난방 온수관과 실내에 설치하여 온도 변화에 따른 저항의 변화에 따른 전류 변화를 측정한다. 따라서, OP 앰프로 이루어진 변환기(30)는 상기한 제1 및 제2센서(10)(20)로부터 출력되어 변화하는 전류를 전압으로 변환하여 출력한다.
A/D 컨버터(40)는 상기한 변환기(30)로부터 변화하는 전압 즉, 아날로그 신호를 입력받아 소정의 디지털 신호로 변환하여 출력한다.
한편, 사용자는 조작부(90)를 사용하여 바닥표면 온도 및 실내 공기의 온도를 원하는 온도로 각각 설정한다.
제어부(60)는 상기한 A/D 컨버터(40)로부터 각 측정 온도를 입력받아서 사용자에 의해 설정된 설정 온도와 각각 비교하여 측정된 온도가 높으면 온수 공급밸브(120)를 폐쇄시켜 주늑 신호를, 반대로 측정된 온도가 낮으면 온수 공급밸브(120)를 개방시켜 주는 신호를 밸브 액츄에이터(50)에 출력한다.
밸브 액츄에이터(50)는 상기한 제어부(60)로부터 제어 신호를 입력받아 솔레노이드 밸브로 이루어진 온수 공급밸브(120)의 개폐를 직접 조작한다.
여기서, ROM 및 RAM(70)(80)은 상기한 제어부(60)의 동작에 필요한 프로그램 및 각종 데이터와 메모리 영역을 제공한다.
그리고, 디스플레이(100)는 설정 온도 및 측정 온도의 표시와 각종 제어 상태를 표시해 준다.
[발명의 효과]
이상 설명된 바와 같이, 본 발명의 간헐난방방식 온돌난방의 다인자 온도 제어 장치는, 아파트와 같이 간헐적으로 난방을 하는 간헐난방방식에서 실내온도 및 바닥표면 온도를 동시에 입력값으로 받아서 각 온도의 설정범위대를 벗어나는 곳을 위주로 제어할 수 있게 하여 열원이 공급될 때에는 실내환경의 쾌적 범위대 상한치에 유지할 수 있게 하고, 열원이 차단될때에는 쾌적 범위대의 하한치에 바닥온도와 실내온도를 적정하게 유지할 수 있게 함으로써, 적정온도 유지에 따른 난방열 에너지의 손실을 최소화 함과 동시에 항상 쾌적한 실내 환경에서 생활을 할 수 있는 효과를 나타낸다.

Claims (1)

  1. 간헐난방 시스템에 있어서, 각 가정에 공급되는 난방온수를 공급 또는 차단해주는 온수 공급밸브의 개폐를 제어하여 난방온도를 조절하는 제어장치에 있어서, 난방이 이루어지는 장소의 바닥표면 온도를 감지하는 제1센서(10)와, 실내에 설치되어 실내 공기외 온도를 감지하는 제2센서(20)와, 상기한 제1 및 제2센서에 의해 감지된 측정치를 소정의 신호로 변환시켜 주는 변환기(30)와, 상기한 변환기(30)로부터 출력되는 아날로그 신호를 소정의 디지털 신호로 변환시켜 출력시켜 주는 A/D 컨버터(40)와, 난방 온수의 흐름을 제어해 주는 온수 공급밸브(120)의 개폐를 조작하기 위한 조작 신호를 출력하는 밸브 액츄에이터(50)와, 소정의 프로그램에 의해 동작하면서, 상기한 A/D 컨버터(40)로부터 입력되는 실내 공기의 온도 및 바닥표면 온도에 대한 정보를 토대로 하여 사용자에 의해 설정된 설정 온도와 비교하여 각 온도가 설정 온도보다 낮으면 온수 공급밸브(120)를 개방시켜 주고, 각 온도가 설정 온도보다 높으면 온수공급밸브(120)를 폐쇄시켜 주기 위한 신호를 상기한 밸브 액츄에이터(50)에 출력시켜 주는 제어부(60)와, 상기한 제어부(60)의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하는 롬(R○M)(70)과, 상기한 제어부(60)의 프로그램 수행을 위한 메모리 영역을 제공하는 램(RAM)(80)과, 사용자가 난방 온수관 내의 난방 온수 및 실내 공기의 온도를 설정할 수 있는 조작부(90)와, 상기한 제어부(60)의 제어를 받아 상기한 조작부(90)를 이용하여 사용자가 설정한 각 온도 및 현재의 각 온도의 동작 상태를 표시해 주는 디스플레이(100)로 구성된 것을 특징으로 하는 간헐난방방식 온돌난방주택의 다인자온도 제어 장치.
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