KR20030018164A - 수온 비례 조절식 실내 온도 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보일러에서 난방용으로 유입되는 온수의 수온과 난방 후 배출되는 배출수 온도의 편차를 측정하여 그 온도에 따른 온수의 유입량을 제어함으로써 각 방의 난방 효과를 동일하게 제어하여 각 방에 효율적인 난방을 취할 수 있고, 기존의 난방 장치를 갖춘 곳에서도 난방 분배 조절장치가 설치된 부분만 개조를 함으로써 설치가 가능한 간단한 구조로 제작되어 있어, 현재 출시되고 있는 어느 보일러 제품에나 선택적으로 설치를 신속 용이하게 이룰 수 있도록 한 수온 비례 조절식 실내 온도 제어 장치에 관한 것이다.

특히, 보일러와 난방 분배 밸브를 연결하고 있는 온수 유입 배관의 특정 부위에 설치되어 있어 유입되는 온수의 온도를 측정할 수 있도록 하는 유입수 온도 측정 센서와; 상기, 난방 분배 밸브와 각 방에 난방을 취하도록 배관되어 있는 난방 배관을 연결하고 있는 유입관의 특정 부위에 설치되어 있어 상기 난방 배관으로 전달되는 난방 공급 온수의 양을 조절하는 온수 유입량 조절 밸브와; 난방 배관과 배출수 수집 장치를 연결하고 있는 배출관의 특정 부위에 설치되어 있어, 배출되는 배출수의 온도를 측정하는 배출수 온도 측정 센서와; 상기, 유입수 온도 측정 센서 및 배출수 온도 측정 센서와 연결 설치되어 있어, 유입 및 배출되는 수온을 측정한 후 그 온도 편차를 계산하여 온수 유입량 조절 밸브를 통해 유입 및 배출되는 온수의 흐름량을 조절하는 밸브 비례 제어 장치를 일체로 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

수온 비례 조절식 실내 온도 제어 장치{A control device of room tempreature for hot-water boiler}

본 발명은 수온 비례 조절식 실내 온도 제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온수 순환 방식을 사용하는 실내 온도 조절 장치에 관한 것으로 보일러에서 난방용으로 유입되는 온수의 수온과 난방 후 배출되는 배출수 온도의 편차를 측정하여 그 온도에 따른 온수의 유입량을 제어 함으로써 각 방의 난방 효과를 동일하게 제어하여 각 방에 효율적인 난방을 취할 수 있고, 기존의 난방 장치를 갖춘 곳에서도 난방 분배 조절장치가 설치된 부분만을 개조를 함으로써 설치가 가능한 간단한 구조로 제작되어 있어, 현재 출시되고 있는 어느 보일러 제품에나 선택적으로 설치를 신속 용이하게 이룰 수 있도록 한 수온 비례 조절식 실내 온도 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 실내 난방용 보일러 시스템은 도 3에 도시된 바와 같이 냉수를 일정 온도로 가열하여 공급할 수 있도록 하는 보일러(1)와;

상기, 보일러(1)와 연결 설치되어 있어 보일러(1)의 가열 온도를 조절할 수 있도록 하는 온도 조절 장치(2)와;

상기, 보일러(1)에 연결되어 있어 보일러(1)로 부터 온수를 전달받을 수 있도록 하는 온수 유입 배관(4)과;

상기, 온수 유입 배관(4)과 각 방(R1),(R2)에 연결 설치된 유입관(8) 사이에 연결 설치되어 이 온수 유입 배관(4)으로 부터 전달되어 오는 온수의 배출량을 제어하여 각 방(R1),(R2)에 공급할 수 있도록 하는 난방 분배 밸브(6)와;

상기, 유입관(8)의 출측에 각각 연결되어 있어, 유입관(8)을 통해 전달되어오는 온수를 통해 각 방(R1),(R2)의 난방을 취할 수 있도록 배관되어 있는 난방 배관(10)과;

상기, 각 방(R1),(R2)에 배관되어 있는 난방 배관(10)과 배출수 수집장치(12)의 사이에 각각 연결 설치되어 있는 배출관(14)과;

상기, 배출수 수집장치(12)와 보일러(1)에 연결 설치되어 있어, 배출수 수집장치(12)에 의해 강제 수집되는 배출수를 보일로(1) 내로 회수시켜 줄 수 있도록 하는 수집관(16)을 일체로 포함하여 구성되어 있다.

이와 같이 구성되어 있는 종래의 실내 난방용 보일러 시스템은 먼저, 온도 조절 장치(2)에서 온도 설정을 하면 보일러(1)는 조절된 온도에 맞게 유입되는 냉수를 가열하여 설정된 온도와 근사한 온수로 변화시킨 후 난방 분배 밸브(6)로 유입시키게 되고, 이와 같이 난방 분배 밸브(6)로 유입되게 되는 온수는 이를 경유한 후 유입관(8)으로 전달되게 된다.

그리고, 이와 같이 유입관(8)으로 전달되는 온수는 각 방(R1),(R2)에 배설된 난방 배관(10)으로 전달되어, 이를 경유하는 가운데 각 방(R1),(R2)에 열원을 전달시켜 난방을 취한 후 배출관(14)으로 배출되게 된다.

또한, 이렇게 배출관(14)으로 배출되는 온수는 이 배출관(14)과 연결 설치되어 있는 배출수 수집장치(12)에 의해 수집되어 수집관(16)을 경유한 후 보일러(1) 내로 다시 회수되게 된다.

그리고, 이와 같이 보일러(1) 내로 회수된 온수는 보일러(1)에 의해 다시 일정 온도로 가열된 후 상술한 과정을 다시 거치는 순환 방식으로 난방을 취하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 실내 난방용 보일러 시스템은 실사용시 여러가지의 문제점이 있었다.

이를 순서에 의거하여 나열 설명하면 다음과 같다.

첫째, 동일한 난방 설정 온도로 가열을 취한다 할지라도 각 방(R1),(R2)을 동시 난방하지 않고, 일정의 시간적 간격을 두고 난방을 취할 경우 먼저 난방이 취해진 방이 후에 난방을 취한 방보다 난방 설정온도 온도가 높게 형성되는 문제점이 있었다.

둘째, 그러므로 대부분 먼저 난방이 취해진 방으로 온수를 공급토록 하는 난방 분배 밸브(6)를 조절하여 온수의 유입량을 줄이고, 각 방에 난방이 유사하게 취해졌다고 판단될 경우 다시 난방 분배 밸브(6)를 원상복원 하여야 하는 불편한 문제점이 있었다.

셋째, 각 방(R1),(R2)의 난방 온도를 개별적으로 조절할 수 있는 신규 장치는 기존의 보일러 시스템 전체를 해체한 후 설치가 가능한 구조로 제작 설계되어 있는 문제점 등이 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점들을 개선하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 온수 순환 방식을 사용하는 실내 온도 조절 장치에 관한 것으로 보일러에서 난방용으로 유입되는 온수의 수온과 난방 후 배출되는 배출수 온도의 편차를 측정하여 그 온도에 따른 온수의 유입량을 제어 함으로써 각 방의 난방 효과를 동일하게 제어하여 각 방에 효율적인 난방을 취할 수 있고, 기존의 난방 장치를 갖춘 곳에서도 난방 분배 조절장치가 설치된 부분만을 개조를 함으로써 설치가 가능한 간단한 구조로 제작되어 있어, 현재 출시되고 있는 어느 보일러 제품에나 선택적으로 설치를 신속 용이하게 이룰 수 있도록 한 수온 비례 조절식 실내 온도 제어 장치를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성시키기 위한 기술적 사상으로는,

보일러와 난방 분배 밸브를 연결하고 있는 온수 유입 배관의 특정 부위에 설치되어 있어 유입되는 온수의 온도를 측정할 수 있도록 하는 유입수 온도 측정 센서와;

상기, 난방 분배 밸브와 각 방에 난방을 취하도록 배관되어 있는 난방 배관을 연결하고 있는 유입관의 특정 부위에 설치되어 있어 상기 난방 배관으로 전달되는 난방 공급 온수의 양을 조절하는 온수 유입량 조절 밸브와;

난방 배관과 배출수 수집 장치를 연결하고 있는 배출관의 특정 부위에 설치되어 있어, 배출되는 배출수의 온도를 측정하는 배출수 온도 측정 센서와;

상기, 유입수 온도 측정 센서 및 배출수 온도 측정 센서와 연결 설치되어 있어, 유입 및 배출되는 수온을 측정한 후 그 온도 편차를 계산하여 온수 유입량 조절 밸브를 통해 유입 및 배출되는 온수의 흐름량을 조절하는 밸브 비례 제어 장치를 일체로 포함하여 구성된 것이 제시된다.

도 1은 본 발명에 따른 수온 비례 조절식 실내 온도 제어 장치의 전체 구성상태를 도시한 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 수온 비례 조절식 실내 온도 제어 장치의 요부 구성상태를 확대 도시한 구성도,

도 3은 종래의 실내 난방용 보일러 시스템의 전체 구성상태 도시한 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 :보일러2 :온도 조절장치

4 :온수 유입 배관6 :난방 분배 밸브

8 :유입관12 :난방 배관

14 :배출관16 :수집관

18 :유입수 온도 측정 센서20 :온수 유입량 조절 밸브

22 :배출수 온도 측정 센서24 :밸브 비례 제어 장치

26 :우회 배관

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 수온 비례 조절식 실내 온도 제어 장치의 전체 구성상태를 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 수온 비례 조절식 실내 온도 제어 장치의 요부 구성상태를 확대 도시한 구성도이다.

참고로 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운영자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.

그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도시된 바와 같이 보일러(1)와 난방 분배 밸브(6)를 연결하고 있는 온수 유입 배관(4)의 특정 부위에는 유입되는 온수의 온도를 측정할 수 있도록 하는 유입수 온도 측정 센서(18)가 설치되어 있고, 상기, 난방 분배 밸브(6)와 각 방(R1),(R2)에 난방을 취하도록 배관되어 있는 난방 배관(10)을 연결하고 있는 유입관(8)의 특정 부위에는 상기 난방 배관(10)으로 전달되는 난방 공급 온수의 양을 조절할 수 있도록 하는 온수 유입량 조절 밸브(18)가 설치되어 있다.

그리고, 난방 배관(10)과 배출수 수집장치(12)를 연결하고 있는 배출관(14)의 특정 부위에는 배출되는 배출수의 온도를 측정하는 배출수 온도 측정 센서(22)가 각각 설치되어 있고, 상기, 배출수 온도 측정센서(22)와 보일러(1)를 연결하고 있는 수집관(16)의 특정부위에는 배출수를 강제 수집하여 보일러(1) 내로 다시 회수토록 하는 배출수 수집장치(12)가 설치되어 있다.

또한, 상기 유입수 온도 측정 센서(18)와 배출수 온도 측정 센서(22)에는 유입 및 배출되는 수온을 측정한 후 그 온도 편차를 계산하여 온수 유입량 조절 밸브(20)를 통해 유입 및 배출되는 온수의 흐름량을 각각 조절할 수 있도록 하는 밸브 비례 제어 장치(24)가 연결 설치되어 있다.

한편, 상기 온수 유입량 조절 밸브(20)의 하부에는 이 온수 유입량 조절 밸브(20)가 닫히는 상태를 취할 경우, 온수 유입 배관(4)에서 유입관(8) 측으로 온수의 일부를 우회하여 전달시켜 줄 수 있도록 하는 우회 배관(26)이 설치 구성되어 있다.

이와 같이 구성되어 있는 본 발명의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명을 설명하기 전에 본 발명의 기술은 실내 온도 설정에 의한 난방 장치와 순환 온수 온도 설정에 의한 난방 장치를 별도로 구별하지 않고 사용 할 수 있으며, 본 도면에서는 2개의 방만 예시 하였으나 방의 개수에도 영향을 받지 않고 시공할 수 있는 장치임을 밝혀 둔다.

이는, 온도 조절 장치(2)에서 온도 설정을 하면 보일러(1)는 조절된 온도에 맞게 유입되는 냉수를 가열하여 설정된 온도와 근사한 온수로 변화시킨 후 난방 분배 밸브(6)로 유입시키게 되고, 이와 같이 난방 분배 밸브(6)로 유입되게 되는 온수는 이를 경유한 후 온수 유입량 조절 밸브(20)로 전달되게 된다.

그리고, 이와 같이 온수 유입량 조절 밸브(20)로 전달되는 온수는 유입관(8)을 거친 후 각 방(R1),(R2)에 배설된 난방 배관(10)으로 전달되어, 이를 경유하는가운데 각 방(R1),(R2)에 열원을 전달시켜 난방을 취한 후 배출관(14)으로 배출되게 된다.

또한, 이렇게 배출관(14)으로 배출되는 온수는 이 배출관(14)과 연결 설치되어 있는 배출수 온도 측정 센서(22)를 경유한 후 배출수 수집 장치(12)에 의해 수집되어 수집관(16)을 거쳐 보일러(1) 내로 다시 회수되게 된다.

그리고, 이와 같이 보일러(1) 내로 회수된 온수는 보일러(1)에 의해 다시 일정 온도로 가열된 후 상술한 과정을 다시 거치는 순환 방식으로 난방을 취하게 된다.

한편, 이와 같은 순환 방식을 거쳐 난방을 취하게 되는 과정 중 유입수 온도 측정 센서(18)와 배출수 온도 측정 센서(22)는 경유하는 유입수 및 배출수의 온도를 지속적으로 측정하여 이 신호를 밸브 비례 제어 장치(24)에 전달하게 된다.

그리고, 이와 같은 신호를 전달받는 밸브 비례 제어장치(24)는 유입수의 온도와 배출수의 온도를 입력 받아서 그 편차를 계산 하고 편차와 유입수 온도와의 관계를 이용하여 온수 유입량 조절 밸브(20)의 개폐량을 결정하는 신호를 출력하게 된다.

여기서, 유입수 온도와 배출수 온도의 편차가 크면 온수 유입량 조절 밸브(20)를 완전히 열게 되고, 그 편차가 없으면 온수 유입량 조절 밸브(20)를 닫아 유입수의 량을 적절하게 조정하게 된다.

이때, 편차가 없어 온수 유입량 조절 밸브(20)를 닫을 경우에는 완전히 유입수의 차단을 차단을 취하지 않고, 순환되는 온수의 온도를 측정 할 수 있도록 최소한의 온수를 내보낼 수 있는 상태를 취하게 된다.

한편, 온수 유입량 조절 밸브(20)는 밸브 비례 제어 장치(24)의 출력 값에 따라 가변적으로 유량을 여러 단계로 가변적으로 제어 할 수 있는 밸브를 사용하거나 개폐의 2단계만 조절되는 밸브를 사용할 수도 있는데 개폐의 2단계만 조절되는 밸브를 사용할 경우 닫히게 되면 온수의 유입이 없어 배출수 온도 측정 장치(22)에서 온도 측정을 제대로 할 수 없기 때문에 소량의 온수가 계속 유입 될 수 있도록 도 3 도시된 바와 같이 우회 배관(26)을 별도로 설치 하여야 한다.

한편, 상기 난방 분배 밸브(6)는 흔히 보일러(1) 옆에 위치 하거나 별도로 실내에 공간을 마련하여 설치되는데, 본 발명 장치는 이 곳에 설치할 수 있게 제작 설계되어 있어 공간을 많이 차지 하지도 않으며 기존의 보일러 시스템에 영향을 주지도 않는다.

또한, 본 발명 장치의 구성에 있어 온수 유입량 조절 밸브(20)는 기존의 난방 분배 밸브(6)에 접목시킬 수도 있고, 도시된 바와 같이 별도로 설치 구성할 수도 있다.

이에 따라 각 방의 난방 효과를 동일하게 제어하여 각 방(R1),(R2)에 효율적인 난방을 취할 수 있는 작용을 이룰 수 있게 되고, 기존의 난방 장치를 갖춘 곳에서도 난방 분배 조절장치가 설치된 부분만을 일부 개조를 함으로써 설치가 가능한 간단한 구조로 제작되어 있어, 현재 출시되고 있는 어느 보일러의 제품에나 신속 용이하게 접목시킬 수 있어 이와 같은 보일러 시스템을 사용하고자 하는 사용자의 불편과 공사에 소요되는 비용 부담을 최소화할 수 있는 작용 등을 이룰 수 있게 된다.

참고로, 본 발명의 장치는 냉수의 순환을 활용하여 냉방을 하는 장치 등에도 적용할 수 있다.

그러므로, 본 발명은 상기의 실시예만으로 한정되지 아니하며 본 발명의 청구범위와 명세서와 도면에 나타나는 기술적사상의 범위내에서 상술한 바와 같이 변형 실시가 가능함을 밝혀둔다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명은 보일러에서 난방용으로 유입되는 온수의 수온과 난방 후 배출되는 배출수 온도의 편차를 측정하여 그 온도에 따른 온수의 유입량을 제어함으로써 각 방의 난방 효과를 동일하게 제어하여 각 방에 효율적인 난방을 취할 수 있도록 하고, 기존의 난방 장치를 갖춘 곳에서도 난방 분배 조절장치가 설치된 부분만을 일부 개조를 함으로써 설치가 가능한 간단한 구조로 제작되어 있어, 현재 출시되고 있는 어느 보일러의 제품에나 신속 용이하게 접목시킬 수 있어 이와 같은 보일러 시스템을 사용하고자 하는 사용자의 불편과 공사에 소요되는 비용 부담을 최소화할 수 있도록 하는 등의 효과가 있다.

Claims (2)

1. 각 방을 별도의 밸브를 사용하여 난방을 취하는 중앙 집중식 난방장치에 있어서,

   보일러(1)와 난방 분배 밸브(6)를 연결하고 있는 온수 유입 배관(4)의 특정 부위에 설치되어 있어 유입되는 온수의 온도를 측정할 수 있도록 하는 유입수 온도 측정 센서(18)와;

   상기, 난방 분배 밸브(6)와 각 방에 난방을 취하도록 배관되어 있는 난방 배관(10)을 연결하고 있는 유입관(8)의 특정 부위에 설치되어 있어 상기 난방 배관(10)으로 전달되는 난방 공급 온수의 양을 조절하는 온수 유입량 조절 밸브(20)와;

   난방 배관(10)과 배출수 수집 장치(12)를 연결하고 있는 배출관(14)의 특정 부위에 설치되어 있어, 배출되는 배출수의 온도를 측정하는 배출수 온도 측정 센서(22)와;

   상기, 유입수 온도 측정 센서(18) 및 배출수 온도 측정 센서(22)와 연결 설치되어 있어, 유입 및 배출되는 수온을 측정한 후 그 온도 편차를 계산하여 온수 유입량 조절 밸브(20)를 통해 유입 및 배출되는 온수의 흐름량을 조절하는 밸브 비례 제어 장치(24)를 일체로 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 수온 비례 조절식 실내 온도 제어 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 온수 유입량 조절 밸브(20)의 하부에는 이 온수 유입량 조절 밸브(20)가 닫히는 상태를 취할 경우, 온수 유입 배관(4)에서 유입관(8) 측으로 온수의 일부를 우회하여 전달시켜 줄 수 있도록 하는 우회 배관(26)이 설치 구성됨을 특징으로 하는 수온 비례 조절식 실내 온도 제어 장치.