KR20030000548A - 심야전기를 이용한 난방 시스템 및 난방 제어 방법 - Google Patents

심야전기를 이용한 난방 시스템 및 난방 제어 방법 Download PDF

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Abstract

심야전기를 이용한 난방 시스템 및 난방 제어 방법이 개시된다. 상기 과제를 이루기 위해, 기름 또는 가스와 같은 연료를 연소하여 난방을 수행하는 메인 보일러와, 팬구동신호, 점화신호, 연료펌프신호를 발생하여 메인 보일러를 가동하고, 제1 및 제2화염검출단자를 통해 메인 보일러의 내부의 광전셀 양단에 연결하여 광전셀의 저항치 변화에 따른 전압 및 전류를 측정함으로써 메인 보일러에서 연료 연소가 정상적으로 이루어지는가를 검사하는 본 발명에 따른 난방 시스템은, 심야전기가 공급되고, 팬 구동신호가 인가되면 심야전기를 이용하여 난방 열을 발생하는 심야 전기보일러 및 심야전기 공급에 응답하여, 보일러 제어부에서 발생되는 팬 구동신호, 점화신호 및 연료펌프신호가 메인 보일러로 인가되는 것을 차단하고, 팬 구동신호가 심야전기보일러로 인가되도록 제어하고, 제1 및 제2화염검출단자의 양단에 광전셀 대신 소정의 저항치를 갖는 저항이 연결되도록 제어하는 보일러 선택 제어부를 구비하는 특징을 가지며, 에너지 이용료가 낮은 심야전기를 이용하고, 이를 기름 또는 가스와 같은 연료를 연소하여 난방을 수행하는 메인 보일러와 연계하여 이용함으로써, 보일러 구동 비용을 저렴하게 할 수 있다. 또한, 기존에 이용되던 메인 보일러의 동작을 제어하기 위한 신호를 그대로 심야전기 보일러의 제어에 이용함으로써, 심야전기 보일러 추가에 따른 비용을 저렴하게 할 수 있다.

Description

심야전기를 이용한 난방 시스템 및 난방 제어 방법{Heating system and heating control method using midnight electricity}
본 발명은 난방 시스템에 관한 것으로, 특히, 가스 보일러 또는 기름보일러와 같은 메인 보일러에 연계적으로 접속되어 주간에는 메인 보일러를 이용하고 심야 시간대에는 심야 전기를 이용하여 실내의 난방을 수행하는 심야전기를 이용한 난방 시스템 및 난방 제어 방법을 제공하는 데 있다.
일반적으로, 가스 보일러 또는 기름 보일러는 가스 또는 기름을 연료로하여 외부적으로 설정된 온도의 열을 발생하게 되면 그 열로 실내의 난방을 위해 설치된난방배관을 순환하는 난방수를 가열함으로써 실내 난방이 이루어진다. 또한, 전기 보일러는 내부에 설치된 히터를 구동시켜 난방배관을 순환하는 난방수를 가열함으로써 실내의 난방이 이루어진다.
한편, 야간에 온도가 급격히 떨어지는 동절기에 적정한 실내의 온도를 유지하기 위해 보일러를 구동하는 시간이 길어짐에 따라 가스 또는 기름과 같은 연료 또는 전기 에너지의 소비가 증가되어 경제적 부담이 커진다.
최근 심야시간대에 상대적으로 낮은 요금이 책정된 심야 전기가 공급되고 있으며, 이러한 심야 전기를 이용함으로써 난방비용을 절감할 수 있는 보일러가 요청되는 추세이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기름 또는 가스 보일러와 같은 메인 보일러에 연계되어 심야시간대에 선택적으로 실내 난방을 수행하는 심야전기를 이용한 난방 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 난방 시스템을 이용한 실내 난방 제어 방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 심야 전기를 이용하는 난방 시스템의 일실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 난방 시스템에서 보일러 선택 스위칭부(12) 및 심야 전기 보일러(16)를 보다 상세히 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 시스템에서 수행되는 난방 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
상기 과제를 이루기 위해, 기름 또는 가스와 같은 연료를 연소하여 난방을 수행하는 메인 보일러와, 메인 보일러의 팬을 구동하기 위한 팬 구동신호, 점화불꽃을 발생시키기 위한 점화신호, 연료 연소가 되도록 연료를 공급하기 위한 연료펌프신호를 발생하여 메인 보일러를 가동하고, 제1 및 제2화염검출단자를 통해 메인보일러의 내부에 구비된 광전셀 양단에 연결되어 광전셀의 저항치의 변화에 따른 전압 및 전류를 측정함으로써 메인 보일러에서 연료 연소가 정상적으로 이루어지는가를 검사하는 본 발명에 따른 난방 시스템은, 심야전기가 공급되고, 팬 구동신호가 인가되면 심야전기를 이용하여 난방 열을 발생하는 심야 전기보일러 및 심야전기 공급에 응답하여, 보일러 제어부에서 발생되는 팬 구동신호, 점화신호 및 연료펌프신호가 메인 보일러로 인가되는 것을 차단하고, 팬 구동신호가 심야전기보일러로 인가되도록 제어하고, 제1 및 제2화염검출단자의 양단에 광전셀 대신 소정의 저항치를 갖는 저항이 연결되도록 제어하는 보일러 선택 제어부를 구비한다.
상기 다른 과제를 이루기 위해, 기름 또는 가스와 같은 연료를 연소하여 난방을 수행하는 메인 보일러, 심야전기를 이용하여 난방을 수행하는 심야전기보일러와, 메인 보일러의 팬을 구동하기 위한 팬 구동신호, 점화불꽃을 발생시키기 위한 점화신호, 연료 연소가 되도록 연료를 공급하기 위한 연료펌프신호를 발생하고, 제1 및 제2화염검출단자를 통해 메인 보일러의 내부에 구비된 광전셀 양단에 연결되어 광전셀의 저항치의 변화에 따른 전압 및 전류를 측정함으로써 메인 보일러에서 연료 연소가 정상적으로 이루어지는가를 검사하는 난방 시스템에서 수행되는 본 발명에 따른 난방 제어 방법은, 심야전기가 공급되는가를 판단하는 (a)단계, 심야전기가 공급되지 않으면 보일러 제어부가 팬 구동신호, 점화신호 및 연료펌프신호를 메인 보일러로 인가하여 메인 보일러에 의한 난방을 수행하는 (b)단계, 심야전기가 공급되면 팬 구동신호, 점화신호 및 연료펌프신호가 메인 보일러로 인가되는 것을 차단하고, 팬 구동신호는 심야 전기보일러로 인가되도록 하여 심야 전기보일러의 히터로 심야전기가 공급되도록 제어하는 (c)단계, 연료펌프신호에 응답하여 제1 및 제2화염검출단자의 양단에 소정의 저항치를 갖는 저항이 연결되도록 제어하는 (d)단계 및 심야시간동안 심야전기보일러를 이용하여 난방을 수행하는 (e)단계로 이루어진다.
이하, 본 발명에 따른 심야전기를 이용한 난방 시스템 및 난방 제어 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 심야 전기를 이용하는 난방 시스템의 일실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 난방 시스템은 메인 보일러(14), 심야전기 보일러(16), 스위치(18), 보일러 선택 스위칭부(12) 및 보일러 제어부(10)를 포함하여 구성된다.
도 1을 참조하여, 메인 보일러(14)는 기름 또는 가스와 같은 연료를 이용하여 난방관의 난방수를 가열하는 보일러로서, 보일러 제어부(10)의 제어에 따라 그 동작이 제어된다. 이하, 설명의 편의를 위해 메인 보일러(14)는 기름 보일러인 것으로 한다.
스위치(18)는 심야전기 보일러(16) 및 보일러 선택 스위칭부(12)로 심야전기의 공급을 제어한다. 스위치(18)가 온상태에 있으면 심야시간대에 공급되는 심야전기가 심야전기 보일러(16) 및 보일러 선택 스위칭부(12)로 공급되며, 오프상태에 있으면 심야전기가 심야전기 보일러(16) 및 보일러 선택 스위칭부(12)로 공급되는 것이 차단된다.
보일러 선택 스위칭부(12)는 심야전기의 공급 여부에 따라 보일러제어부(10)에서 발생되는 보일러를 제어하기 위한 신호가 메인 보일러(14)로 인가되거나 또는 심야전기 보일러(16)로 인가되도록 스위칭한다. 즉, 심야전기가 공급되면 보일러 제어부(10)에서 발생되는 신호가 심야전기 보일러(16)로 인가되도록 스위칭하여 심야전기 보일러(16)의 동작을 제어한다. 반면, 심야전기가 공급되지 않으면 보일러 제어부(10)에서 발생되는 신호가 메인 보일러(14)로 인가되도록 스위칭하여 메인 보일러(14)의 동작을 제어한다.
심야전기 보일러(16)는 스위치(18)를 통해 심야전기가 인가되고 보일러 제어부(16)로부터 보일러 구동에 필요한 소정의 제어신호가 인가되면 심야전기 에너지를 열에너지로 변환하여 실내 난방을 수행한다.
보일러 제어부(10)는 메인 보일러(14) 및 심야 전기 보일러(16)의 구동에 필요한 신호를 보일러 선택 스위칭부(12)로 발생하고, 정상적으로 가동되고 있는가의 여부를 확인한다. 이 때, 보일러 제어부(10)는 보일러 사용자가 설정해놓은 조건에 따라 메인 보일러(14) 또는 심야전기 보일러(16)의 구동을 제어하는 신호를 발생한다. 즉, 보일러 사용자가 설정한 실내 온도 또는 가동/정지 시간 등에 상응하여 보일러를 제어하기 위한 신호들을 발생한다. 예컨대, 보일러 사용자가 실내온도를 25℃로 설정하였다면, 보일러 제어부(10)는 실내온도를 감지하여 25℃가 되면 보일러의 구동을 멈춘다. 또한, 보일러 사용자가 보일러의 가동/정지 시간을 10분/50분으로 설정하면, 보일러는 10분동안 가동하고 50분동안 정지시킨다.
한편, 전술된 바와 같이 보일러 제어부(10)는 보일러 사용자가 설정해놓은 온도 및 시간 조건에 따라 메인 보일러(14) 및 심야전기 보일러(16)의 구동을 제어하는 신호를 발생한다. 이 때, 심야시간대에 공급되는 심야전기는 상대적으로 저렴한 가격으로 이용할 수 있다. 따라서, 심야전기를 이용하여 난방을 수행하는 경우, 보일러 가동시간조건을 연속가동으로 한다. 이처럼, 연속가동으로 설정된 경우 온도 조건에 의해서 보일러의 가동/정지가 제어된다. 만약, 보일러 가동시간조건을 연속으로 하지 않을 경우, 주기적으로 심야전기 보일러(16)가 가동/정지를 반복하게 된다. 심야전기 보일러(16)의 가동/정지 회수가 높아지면 보일러의 고장율이 높아질 수 있다. 따라서, 보일러 가동시간조건을 연속가동을 하여 심야전기 보일러(16)의 가동/정지 회수를 최소화시키는 것이 바람직하다. 또한, 보일러를 연속가동시키므로, 열용량이 작은 심야전기 보일러로도 원하는 실내온도를 충분히 얻을 수 있다.
이상에서와 같이, 심야전기 보일러(16)는 상대적으로 에너지 이용료가 낮은 심야시간대에 공급되는 심야전기를 이용하며, 이를 기름 또는 가스와 같은 연료를 연소하여 난방을 수행하는 메인 보일러와 연계하여 이용함으로써, 보일러 구동 비용을 저렴하게 할 수 있다. 이 때, 기존에 이용되던 메인 보일러에 심야전기 보일러를 연계할 경우, 본 발명에는 심야전기 보일러의 동작을 제어하기 위해 별도의 제어신호를 발생할 필요가 없다. 즉, 기존에 이용되던 메인 보일러의 동작을 제어하기 위한 신호를 그대로 심야전기 보일러의 제어에 이용함으로써, 심야전기 보일러 추가에 따른 비용을 저렴하게 할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 난방 시스템에서 보일러 선택 스위칭부(12) 및 심야 전기 보일러(16)를 보다 상세히 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하여, 보일러 선택스위칭부(12)는 제어신호 스위칭부(20) 및 화염 검출 스위칭부(40)를 포함하여 구성된다. 설명의 편의를 위해, 도 2에는 메인 보일러(14), 보일러 제어부(10) 및 스위치(18)를 함께 도시하였다.
도 2를 참조하여, 보일러 선택 스위칭부(12)는 스위치(18)를 통해 인가되는 심야전기에 응답하여 보일러 제어부(10)에서 발생되는 제어신호들이 메인 보일러(14)로 인가되거나 또는 심야전기 보일러(16)로 인가되도록 스위칭한다. 구체적으로 보일러 선택 스위칭부(12)는 제1 내지 제4선택 스위치(22~28)들 및 화염검출 제어부(40)로 이루어진다. 즉, 제1 내지 제4선택 스위치(22~28)들은 심야전기가 인가되지 않을 때는 a단자로 스위칭하여 보일러 제어부(10)에서 발생되는 제어신호들이 메인 보일러(14)에 인가되도록 스위칭하여 메인 보일러(14)의 동작을 제어한다. 반면, 제1 내지 제4선택 스위치(22~28)들은 심야전기가 인가될 때는 b단자로 스위칭하여 보일러 제어부(10)에서 발생되는 제어신호들이 메인 보일러(14)로 인가되는 것을 차단하고, 심야전기 보일러(16)로 인가되어 심야전기 보일러(16)의 동작을 제어한다.
구체적으로, 제1선택 스위치(22)는 심야전기 공급에 응답하여 보일러 제어부(10)의 공통 단자(COM)가 메인 보일러(14) 또는 심야전기 보일러(16)에 연결되도록 제어한다. 즉, 심야전기가 공급되지 않는 동안은 전원공통단자(COM)가 메인 보일러(14)와 연결되고, 심야전기가 공급되는 동안은 심야전기 보일러(16)와 연결된다.
제2선택 스위치(24)는 심야전기에 응답하여 보일러 제어부(10)에서 발생되는팬 구동 신호(FAN)가 메인 보일러(14) 또는 심야전기 보일러(16)에 연결되도록 스위칭한다. 즉, 심야전기가 공급되지 않는 동안 메인 보일러(14)는 팬 구동 신호(FAN)에 응답하여 메인 보일러(14) 내부에 구비된 팬이 구동되어 메인 보일러(14) 내부가 퍼지된다. 반면, 심야전기가 공급되는 동안 팬 구동신호(FAN)는 심야전기 보일러(16)로 인가되어 심야전기 보일러(16)의 구동을 제어한다. 즉, 심야전기 보일러(16)는 스위치(18)를 통해 심야전기가 공급된 상태에서, 보일러 선택 스위칭부(12)로부터 팬 구동신호(FAN) 및 전원공통단자(COM)가 연결되어야 정상적으로 난방동작을 수행할 수 있다.
제3선택 스위치(26)는 심야전기에 응답하여 보일러 제어부(10)에서 발생되는 점화 신호(IGN)가 메인 보일러(14)에 인가되도록 스위칭한다. 즉, 심야전기가 공급되지 않는 동안 메인 보일러(14)는 점화신호(IGN)에 응답하여 메인 보일러(14)에 스파크를 발생하여 점화시킨다.
제4선택 스위치(28)는 심야전기에 응답하여 보일러 제어부(10)에서 발생되는 연료펌프신호(PUMP)가 메인 보일러(14)로 인가되거나 또는 화염검출 제어부(40)로 인가되도록 스위칭된다.
화염검출 제어부(40)는 심야전기와 제4선택 스위치(28)의 b단자로부터 인가되는 연료펌프신호(PUMP)에 응답하여, 제1 및 제2화염검출단자(CDS1,CDS2)가 메인 보일러(14)의 내부에 구성된 광전셀 양단에 각각 연결되거나 또는 소정의 저항치를 갖는 저항(R)의 양단에 연결되도록 스위칭한다. 여기서, 광전셀은 빛이 입사되면 도전성이 되는 반도체로서, 메인 보일러(14)에 구비되어 메인 보일러(14)의 착화여부를 검출하게 된다. 즉, 메인 보일러(14)가 착화상태인 경우 광전셀의 저항값은 40킬로옴 이하의 값을 가지며, 실화될 경우 즉, 착화상태가 아니면 150킬로옴 이상의 저항값을 가진다. 따라서, 보일러 제어부(10)는 메인 보일러(14)에 설치된 광전셀 양단에 걸리는 저항값을 통해 전압 및 전류를 감지하여 착화여부를 판단할 수 있다.
메인 보일러(14)의 5 및 6단자는 도시되지는 않았지만 내부의 광전셀의 양단과 연결된다. 화염검출 제어부(40)는 심야전기가 공급되지 않는 경우 보일러 제어부(10)의 제1 및 제2화염검출단자(CDS1,CDS2)가 메인 보일러(14)의 5 및 6단자에 연결되도록 스위칭한다. 반면, 심야전기가 공급되면 화염검출 제어부(40)는 연료펌프신호(PUMP)에 응답하여 제1 및 제2화염검출단자(CDS1,CDS2)의 양단에 소정의 저항치를 갖는 저항이 연결되도록 스위칭한다. 구체적으로, 화염검출 제어부(40)는 제5 내지 제8선택 스위치(30,32,44,42) 및 저항(R)을 포함하여 구성된다.
제5 및 제6선택 스위치(30,32)는 심야전기가 공급되지 않으면 메인 보일러(14)의 5 및 6단자와 연결되는 a단자로 각각 스위칭하고, 심야전기가 공급되면 b단자로 스위칭한다.
제7선택 스위치(44)는 제4선택 스위치(28)의 b단자로 인가되는 연료펌프신호(PUMP)에 응답하여 저항(R)의 양단이 제5 및 제6선택 스위치(30,32)의 b단자로 연결된다. 결국, 보일러 제어부(10)의 제1 및 제2화염검출단자(CDS1,CDS2)는 심야전기와 연료펌프신호(PUMP)에 응답하여 저항(R) 양단과 연결된다. 이 때, 저항(R)은 27~40킬로옴의 크기를 가지며, 이는 광전셀이 화염을 검출하였을 때 가지는 저항치이다. 이처럼, 제1 및 제2화염검출단자(CDS1,CDS2)의 양단에 걸리는 저항이 27~40킬로옴이므로 보일러 제어부(10)는 정상적으로 화염이 검출되고 있다고 판단하게 된다. 만약, 심야전기 보일러(16)를 구동하고, 메인 보일러(14)가 휴지 상태인 동안 제1 및 제2화염검출단자(CDS1,CDS2)의 양단에 저항(R)을 연결시키지 않으면, 보일러 제어부(10)는 화염이 검출되지 않는 것으로 판단한다. 이처럼, 화염이 검출되지 않으면, 보일러 제어부(10)는 팬 구동신호(FAN) 및 연료펌프신호(PUMP)를 디세이블시켜 정상적으로 심야전기 보일러(16)를 구동할 수 없게 된다. 즉, 심야전기가 인가되어 심야전기 보일러(16)가 동작하고, 메인 보일러(14)가 휴지상태일 때에도, 제1 및 제2화염검출단자(CDS1,CDS2)의 양단 저항이 27~40K옴의 저항이 연결되도록 하여 정상적인 팬 구동신호(FAN) 및 오일펌프신호(PUMP)가 발생되도록 한다.
한편, 전술된 바와 같이, 심야전기 보일러(16)를 이용하여 난방을 수행하는 경우, 보일러 가동시간조건을 연속가동으로 한다. 이처럼, 보일러 가동시간조건을 연속가동으로 할 경우, 설정된 온도 조건에 의해 보일러의 가동/정지가 제어된다. 예컨대, 실내 온도를 25℃로 설정하고 보일러 가동시간을 연속으로 할 경우, 보일러 제어부(10)는 실내온도가 25℃가 되면 심야전기 보일러(16)의 가동을 멈춘다. 심야전기 보일러(16)를 정지시키기 위해, 보일러 제어부(10)는 먼저 연료펌프신호(PUMP)를 디세이블시키고, 수 초 후에 팬 구동신호(FAN)를 디세이블시킨다. 이처럼, 팬 구동신호(FAN)는 연료펌프신호(PUMP)보다 오랫동안 인에이블상태를 유지하므로 연료펌프신호(PUMP)가 디세이블된 후에는 팬 구동신호(FAN)를 이용하여 제7선택 스위치(44)의 스위칭 동작을 제어하여, 심야전기 보일러(16)의 가동시간을 수 초 동안 연장시킬 수 있다. 이처럼, 심야전기 보일러(16)의 가동시간을 연장시킴으로써 심야시간동안 심야전기 보일러(16)의 가동/정지 회수를 수 회 줄일 수 있다. 제8선택 스위치(42)는 이처럼 심야전기 보일러(16)의 가동시간을 연장시키기 위한 스위치이다.
제8선택 스위치(42)는 제4선택 스위치(28)의 b단자로 인가되는 연료펌프신호(PUMP)에 응답하여 팬 구동신호(FAN)가 제8선택 스위치(42)의 b단자로 인가된다. 그리고, 제8선택 스위치(42)의 b단자로 인가되는 팬 구동신호(FAN)가 제7선택 스위치(44)의 스위칭동작을 제어한다. 결국, 제7선택 스위치(44)는 심야전기가 인가된 상태에서, 연료펌프신호(PUMP) 또는 팬 구동신호(FAN)에 의해 스위칭 동작이 제어된다.
계속해서, 심야 전기보일러(16)는 전원 개폐기(54), 누전 차단기(52) 및 히터(50)를 포함하여 구성된다.
전원 개폐기(54)는 보일러 선택 제어부(12)에 의해 보일러 제어부(10)의 전원공통단자(COM)와 연결되고, 팬 구동신호(FAN)가 인가되면 스위치(18)를 통해 공급되는 심야전기를 누전 차단기(52)를 통해 히터(50)로 공급한다. 여기서, 누전 차단기(52)는 누전여부를 감지하고, 누전이 감지되면 히터(50)로 심야전기가 공급되는 것을 차단한다.
도 3은 도 2에 도시된 시스템에서 수행되는 난방 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 보일러 선택 스위칭부(12)는 스위치(18)를 통해 심야전기가 공급되는가를 판단한다(제60단계).
만약, 스위치(18)를 통해 심야전기가 공급되지 않으면, 즉, 심야시간대가 아니면 보일러 선택 스위칭부(12)는 보일러 제어부(10)에 의해 메인 보일러(14)의 동작이 제어될 수 있도록 스위칭하여 메인 보일러에 의해 실내 난방이 이루어지도록 한다(제62단계).
반면, 스위치(18)를 통해 심야전기가 공급되면, 즉, 심야시간대이면 보일러 선택 스위칭부(12)는 보일러 제어부(10)에 의해 심야 전기보일러(16)의 동작이 제어되도록 스위칭하여 심야 전기보일러(16)에 의해 실내난방이 이루어지도록 한다. 구체적으로, 심야 전기보일러(16)의 전원공통단자와 보일러 제어부(10)의 전원공통단자와 연결되도록 하고, 메인 보일러(14)의 팬구동을 위한 팬 구동신호(FAN)가 심야 전기보일러(16)의 전원개폐기(54)로 인가되도록 한다. 이처럼, 심야 전기보일러(16)의 전원 개폐기(54)가 보일러 제어부(10)에 의해 접지되고, 팬 구동신호(FAN)가 인가되면 스위치(18)로부터 인가되는 심야전기가 누전 차단기(52)를 거쳐 히터(50)로 인가되도록 한다(제64단계).
그리고, 화염 검출 제어부(40)는 메인 보일러(14)가 가동되지 않더라도 보일러 제어부(10)의 제1 및 제2화염검출단자(CDS1,CDS2)에 정상적으로 화염이 검출되는 것처럼 하기 위해, 연료펌프신호(PUMP)에 응답하여 화염 검출 단자 CDS1 및 CDS2의 양단에 27K~40K옴의 저항이 연결되도록 스위칭한다(제66단계). 이처럼, 화염 검출 단자 CDS1 및 CDS2의 양단에 27K~40K옴의 저항이 연결되므로, 심야전기에의해 메인 보일러(14)와 보일러 제어부(10)의 연결이 차단되더라도 보일러 제어부(10)는 정상적인 동작상태의 보일러 제어신호들을 발생할 수 있다.
결국, 히터(50)는 전원 개폐기(54) 및 누전 차단기(52)를 거쳐 인가되는 심야전기에 의해 열을 발생하여 실내 난방을 수행하게 된다(제68단계).
이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 심야전기를 이용한 난방 시스템 및 난방 제어 방법에 따르면, 심야시간대에 상대적으로 에너지 이용료가 낮은 심야전기를 이용하며, 이를 기름 또는 가스와 같은 연료를 연소하여 난방을 수행하는 메인 보일러와 연계하여 이용함으로써, 보일러 구동 비용을 저렴하게 할 수 있다. 또한, 기존에 이용되던 메인 보일러의 동작을 제어하기 위한 신호를 그대로 심야전기 보일러의 제어에 이용함으로써, 심야전기 보일러 추가에 따른 비용을 저렴하게 할 수 있다.

Claims (11)

  1. 기름 또는 가스와 같은 연료를 연소하여 난방을 수행하는 메인 보일러와, 상기 메인 보일러의 팬을 구동하기 위한 팬 구동신호, 점화불꽃을 발생시키기 위한 점화신호, 연료 연소가 되도록 연료를 공급하기 위한 연료펌프신호를 발생하여 상기 메인 보일러를 가동하고, 제1 및 제2화염검출단자를 통해 상기 메인 보일러의 내부에 구비된 광전셀 양단에 연결되어 상기 광전셀의 저항치 변화에 따른 전압 및 전류를 측정함으로써 상기 메인 보일러에서 연료 연소가 정상적으로 이루어지는가를 검사하는 난방 시스템에 있어서,
    심야전기가 공급되고, 상기 팬 구동신호가 인가되면 상기 심야전기를 이용하여 난방 열을 발생하는 심야 전기보일러; 및
    상기 심야전기 공급에 응답하여, 상기 보일러 제어부에서 발생되는 상기 팬 구동신호, 상기 점화신호 및 상기 연료펌프신호가 상기 메인 보일러로 인가되는 것을 차단하고, 상기 팬 구동신호가 상기 심야전기보일러로 인가되도록 제어하고, 상기 제1 및 제2화염검출단자의 양단에 상기 광전셀 대신 소정의 저항치를 갖는 저항이 연결되도록 제어하는 보일러 선택 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 심야전기를 이용한 난방 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    소정의 가동시간 및 소정의 정지시간을 설정하고, 설정된 가동시간 및 정지시간에 따라 상기 메인 보일러의 가동/정지를 제어하는 시간조절 타이머를 더구비하고,
    상기 시간조절 타이머는 상기 심야전기가 인가되면 기설정된 것과 상관없이 연속 가동으로 시간설정이 변경되는 것을 특징으로 하는 심야전기를 이용한 난방 시스템.
  3. 제1 또는 제2항에 있어서, 상기 보일러 선택 제어부는
    상기 심야전기 공급에 응답하여 상기 팬 구동신호가 상기 메인 보일러 또는 상기 심야 전기보일러로 인가되도록 스위칭하는 제1선택 스위치;
    상기 심야전기 공급에 응답하여 상기 점화신호가 상기 메인 보일러로 선택적으로 인가되도록 스위칭하는 제2선택 스위치;
    상기 심야전기 공급에 응답하여 상기 연료펌프신호가 상기 메인 보일러로 인가되거나 또는 제1단자로 인가되도록 스위칭하는 제3선택 스위치; 및
    상기 심야전기 공급 및 상기 제3선택 스위치의 제1단자로부터 인가되는 연료펌프신호에 응답하여 상기 제1 및 제2화염검출단자가 상기 광전셀 양단에 각각 연결되거나 또는 상기 저항의 양단에 연결되도록 스위칭하는 제1화염검출 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 심야전기를 이용한 난방 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 저항치는 상기 광전셀이 빛을 감지하였을 때 갖는 저항치와 같은 것을 특징으로 하는 심야전기를 이용한 난방 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제1화염검출 제어부는
    상기 제3선택 스위치의 제1단자로부터 인가되는 신호에 응답하여 일단 및 타단에 상기 저항의 양단이 각각 연결되는 것을 제어하는 제4선택 스위치;
    상기 심야전기 공급에 응답하여 상기 제1화염검출단자가 상기 광전셀의 일단 또는 상기 제4선택 스위치의 일단에 선택적으로 연결되도록 스위칭하는 제5선택 스위치; 및
    상기 심야전기 공급에 응답하여 상기 제2화염검출단자가 상기 광전셀의 타단 또는 상기 제4선택 스위치의 타단에 선택적으로 연결되도록 스위칭하는 제6선택 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 심야전기를 이용한 난방 시스템.
  6. 제1 또는 제2항에 있어서, 상기 보일러 선택 제어부는
    상기 심야전기 공급에 응답하여 상기 팬 구동신호가 상기 메인 보일러 또는 상기 심야 전기보일러로 인가되도록 스위칭하는 제7선택 스위치;
    상기 심야전기 공급에 응답하여 상기 점화신호가 상기 메인 보일러로 인가되도록 스위칭하는 제8선택 스위치;
    상기 심야전기 공급에 응답하여 상기 연료펌프신호가 상기 메인 보일러로 인가되거나 또는 제1단자로 인가되도록 스위칭하는 제9선택 스위치; 및
    상기 심야전기 공급, 상기 제9선택 스위치의 제1단자로부터 인가되는 신호 및 상기 심야 전기보일러로 인가되는 팬 구동신호에 응답하여 상기 제1 및 제2화염검출단자가 상기 광전셀 양단에 각각 연결되거나 또는 소정의 저항치를 갖는 저항양단에 각각 연결되도록 스위칭하는 제2화염검출 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 심야전기를 이용한 난방 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2화염검출 제어부는
    일측이 상기 심야 전기보일러로 인가되는 팬 구동신호와 연결되고, 상기 제9선택 스위치의 제1단자로부터 인가되는 신호에 응답하여 온/오프되는 제10선택 스위치;
    상기 제9선택 스위치의 제1단자로부터 인가되는 신호 또는 상기 제10선택 스위치의 타측으로부터 인가되는 신호에 응답하여 일단 및 타단에 상기 저항의 양단이 각각 연결되는 것을 제어하는 제11선택 스위치;
    상기 심야전기 공급에 응답하여 상기 제1화염검출단자가 상기 광전셀의 일단 또는 상기 제10선택 스위치의 일단에 선택적으로 연결되는 제12선택 스위치; 및
    상기 심야전기 공급에 응답하여 상기 제2화염검출단자가 상기 광전셀의 타단 또는 상기 제10선택 스위치의 타단에 선택적으로 연결되는 제13선택 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 심야전기를 이용한 난방 시스템.
  8. 기름 또는 가스와 같은 연료를 연소하여 난방을 수행하는 메인 보일러, 심야전기를 이용하여 난방을 수행하는 심야전기보일러와, 상기 메인 보일러의 팬을 구동하기 위한 팬 구동신호, 점화불꽃을 발생시키기 위한 점화신호, 연료 연소가 되도록 연료를 공급하기 위한 연료펌프신호를 발생하고, 제1 및 제2화염검출단자를통해 상기 메인 보일러의 내부에 구비된 광전셀 양단에 연결되어 상기 광전셀의 저항치 변화에 따른 전압 및 전류를 측정함으로써 상기 메인 보일러에서 연료 연소가 정상적으로 이루어지는가를 검사하는 난방 시스템에서 수행되는 난방 제어 방법에 있어서,
    (a)상기 심야전기가 공급되는가를 판단하는 단계;
    (b)상기 심야전기가 공급되지 않으면 상기 보일러 제어부가 상기 팬 구동신호, 상기 점화신호 및 상기 연료펌프신호를 상기 메인 보일러로 인가하여 상기 메인 보일러에 의한 난방을 수행하는 단계;
    (c)상기 심야전기가 공급되면 상기 팬 구동신호, 상기 점화신호 및 상기 연료펌프신호가 상기 메인 보일러로 인가되는 것을 차단하고, 상기 팬 구동신호는 상기 심야 전기보일러로 인가되도록 하여 상기 심야 전기보일러의 히터로 상기 심야전기가 공급되도록 제어하는 단계;
    (d)상기 연료펌프신호에 응답하여 상기 제1 및 제2화염검출단자의 양단에 소정의 저항치를 갖는 저항이 연결되도록 제어하는 단계; 및
    (e)심야시간동안 상기 심야전기보일러를 이용하여 난방을 수행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 난방 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    소정의 가동시간 및 소정의 정지시간을 설정하고, 설정된 가동시간 및 정지시간에 따라 상기 메인 보일러의 가동/정지를 제어하며,
    상기 심야전기가 인가되면 기설정된 것과 상관없이 연속 가동으로 시간설정이 자동으로 되는 것을 특징으로 하는 심야전기를 이용한 난방 제어 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 저항치는 상기 광전셀이 빛을 감지하였을 때 갖는 저항치와 같은 것을 특징으로 하는 난방 제어 방법.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 보일러 제어부의 제어에 의해 상기 연료펌프신호가 디세이블된 이후에 상기 팬 구동신호에 응답하여 상기 제1 및 제2화염검출단자의 양단에 소정의 저항치를 갖는 저항이 연결되도록 제어하는 단계를 더구비하는 것을 특징으로 하는 난방 제어 방법.
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