KR20140108390A

KR20140108390A - 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템

Info

Publication number: KR20140108390A
Application number: KR1020130020248A
Authority: KR
Inventors: 황혜자; 이용춘; 이근기; 한창완
Original assignee: 황혜자
Priority date: 2013-02-26
Filing date: 2013-02-26
Publication date: 2014-09-11
Also published as: KR101478553B1

Abstract

본 발명은 본 출원인의 선등록 특허 제1173886호를 이용하여 개선한 발명에 관한 것으로, 보다 상세하게는 난방 메인공급관에 유량센서와 기어드모터일체형밸브를 설치하고 각 실별로 코일환수관의 온도센서 및 유량센서를 설치하며 각 실(室)별 온도조절리모컨에서 실내공기 희망온도와 실내공기온도를 감지하고 해당 실(室) 코일환수관의 온도센서에서 난방수 온도를 감지하여 각 실별 코일환수관 난방수 온도와 해당 실내공기온도와의 온도차를 산출하되 기준 실(實)의 온도차를 기준온도차로 하여 이와 대비된 각 실별 온도차와의 편차값에 따라 각 실(室)별로 난방공급수 유량을 정밀하게 비례제어하여 각 실의 크기와 사용자가 요구하는 실내온도에 따른 필요 열량(㎉)에 따라 난방수 공급유량을 조절하여 공급함으로 난방수 공급시 발생되는 각 실별 온도차를 최소한으로 감소시키며, 어느 한 실의 온도조절리모컨의 온도센서에서 실내공기온도가 실내공기 희망온도에 도달되면 난방수 공급이 차단되면서 전체 공급유량이 감소되므로 난방메인공급관 내 압력이 상승하고 유속이 빨라져 소음이 발생되는 것을 방지하고자 최대유속 허용값을 감지하여 적정유속으로 유량을 제어하고 난방 메인공급관에서 감지된 공급유량값과 각 실(室)별 코일환수관에서 감지된 각 실별 코일환수관 총유량값을 동일하게 조절하는 자동유량제어 분배장치를 통해 난방수 분배 및 공급이 효율적이고 배관내 압력차에 따른 소음발생을 방지하며, 전방에서 결합가능한 난방수 분배기헤더와 엘보우의 연결구조를 통해 설치 및 보수가 용이한 합성수지제 난방수 분배기헤더를 제공하고, 현장상황에 따라 난방분배기 설치를 싱크대, 신발장 및 수납장 배면의 목재판과 그 접한 벽체의 사이에 방습을 목적으로 일정 공간 띄워 형성되는 좁은 환기공간과 일부 벽체를 이용하여 난방분배기를 시공가능케함으로써 설치공간 확보 및 소비자 수납공간 확보가 용이한 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템{Heating Water Supply System with Distribution Manifolds for Auto Flow Control of Heating Water and Control Method thereof}

본 발명은 본 출원인의 선등록 특허 제1173886호를 이용하여 개선한 발명에 관한 것으로, 보다 상세하게는 난방 메인공급관에 유량센서와 기어드모터일체형밸브를 설치하며 각 실별로 코일공급관에 기어드모터일체형밸브를 설치하고 각 실별로 코일환수관의 온도센서 및 유량센서를 설치하며 각 실(室)별 온도조절리모컨에서 실내공기 희망온도와 실내공기온도를 감지하고 해당 실(室) 코일환수관의 온도센서에서 난방수 온도를 감지하여 각 실별 코일환수관 난방수 온도와 해당 실내공기온도와의 온도차를 산출하되 기준 실(實)의 온도차를 기준온도차로 하여 이와 대비된 각 실별 온도차와의 편차값에 따라 각 실(室)별로 난방공급수 유량을 정밀하게 조절함으로써 각 실의 크기와 사용자가 요구하는 실내온도에 따른 필요 열량(㎉)에 비례하여 난방수 공급유량을 공급함으로 난방수 공급시 발생되는 각 실별 온도차를 최소로 감소시키며, 어느 한 실의 온도조절리모컨의 온도센서에서 실내공기온도가 실내공기 희망온도에 도달되면 난방수 공급이 차단되면서 전체 공급유량이 감소되므로 난방메인공급관 내 압력이 상승하고 유속이 빨라져 소음이 발생되는 것을 방지하고자 최대유속 허용값을 감지하여 적정유속으로 유량을 제어하고 난방 메인공급관에서 감지된 공급유량값과 각 실(室)별 코일환수관에서 감지된 각 실별 코일환수관 총유량값을 동일하게 조절하는 자동유량제어 분배장치를 통해 난방수 분배 및 공급이 효율적이고 배관내 압력차에 따른 소음발생을 방지하며, 전방에서 결합가능한 난방수 분배기헤더와 엘보우의 연결구조를 통해 설치 및 보수가 용이한 합성수지제 난방수 분배기헤더를 제공하고, 현장상황에 따라 난방분배기 설치를 싱크대, 신발장 및 수납장 배면의 목재판과 그 접한 벽체의 사이에 방습을 목적으로 일정 공간 띄워 형성되는 좁은 환기공간과 일부 벽체를 이용하여 난방분배기를 시공가능케함으로써 설치공간 확보 및 소비자 수납공간 확보가 용이한 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템에 관한 것이다.

일반적으로 주택, 아파트, 오피스텔, 호텔 등의 주거 공간에 사용되는 난방의 종류는 각 세대내 독립적으로 설치된 보일러에 의해 난방수를 공급하는 개별난방과, 세대 외부로부터 가열되어 제공되는 난방수를 공급받는 집단난방으로 크게 나눌 수 있다.

개별난방이나 집단난방 모두 주거 공간의 온돌난방을 시공할 때는 구획된 각 실(室, 방 또는 거실)의 크기에 따라 매설되는 난방배관의 길이도 다르게 시공되는데, 모든 방에서 동시에 난방을 시작하게 되면 난방분배기로부터 공급되는 난방수는 부하가 적은 쪽으로 더 많이 흐르는 유체의 특성 때문에 길이가 제일 짧은 쪽으로 많이 흐르게 되어 작은 방이 제일 먼저 난방이 완료되고 이후 과열되며 큰 방은 제일 늦게 난방이 완료되며 난방열 공급 시 필요 없는 에너지 낭비가 발생 된다.

이러한 문제점을 개선하고자, 근래에는 난방배관 시공시 각각의 실로 시공되는 난방 코일배관 길이를 일정하게 시공하고 난방분배기 난방 코일공급관이나 환수관에 다수의 수동 또는 자동의 유량조절밸브, 차압유량조절밸브 또는 정유량밸브 등을 설치하여 각 실의 코일배관 길이에 따라 코일배관 길이에 비례하여 각각 설치된 코일배관 길이에 따라 미리 수동 유량조절밸브 조작하여 각각의 코일배관에 흐르는 유량을 조절함으로써 각 코일관의 유량을 제어하고자 하였으나, 건설되는 주거용 아파트 및 주택의 단열두께, 마감자재(단열성 및 비단열성) 방위 및 지역 위치 실의 층고 계절 온도변화에 따른 외기온도차가 발생되고, 사용자의 해당실의 크기와 출입에 따라 세대에 미치는 온도변화가 각각 다르고 이러한 조건변화로 각 실에 사용되는 열량이 달라 정밀한 사용자 희망온도 조절이 제대로 되지 않고, 또한 가열되는 난방수의 온도와 각 실별로 실의 크기에 따라 필요로 하는 필요 요구열량이 달라 실내 온도변화 차이에 따라 공급되는 난방수 전체 유량값이 달라져 정밀한 난방열을 수반하는 유량공급이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있었다.

또한, 이러한 문제점을 해결하고자 개시된 특허등록 제948844호에서 보는 바와 같이, 난방설계기준에 맞추어 방바닥 면적, 창의 개수 및 크기, 방의 방위 및 위치, 열관류율 등과 같은 조건에 따른 열손실율을 고려한 난방부하를 복잡하게 계산하여 최적의 난방을 계산하고자 하였으나, 이러한 조건은 해당 건물 각 동 배치위치, 각 층 높이에 따른 온도변화, 남부지방과 북부지방의 지역간의 온도차, 계절에따른 온도차, 각 평수 방의 크기와, 같은 층도 내측과 외측세대, 주택건설 시 단열시공이 시공자에 따라 각기 다를 수밖에 없어 각각의 세대마다 각기 다른 난방 부하가 다르게 계산되어야 하므로 현실적으로 적용할 수 있는 일반적인 기술이라 할 수 없고, 각 실별 환수관 유량 및 전체 환수관 유량을 엇비슷한 시간에 공급되도록 제어함으로써 해결하고자 하였으나, 각 실의 크기에 따라 필요로 하는 필요 요구열량이 다르고 실내 온도변화 차이에 따라 공급되는 난방수 전체 유량값이 달라 각 실 코일관으로 공급되는 난방수 유량을 제어하는 시스템제어부는 상기 언급된 모든 조건에 따라 복잡하게 계산된 난방부하를 시스템제어부에 프로그램하여 미리 입력하고 각 실별 사용여부에 따라 미리 입력된 난방부하값에 의해 조절하도록 제어하고 있어, 해당 실(室)에서 창문 개폐여부, 커텐 개폐여부, 입실자 다수여부, 출입문 개폐여부 등의 조건은 전혀 고려되지 않았으며 이러한 조건이 고려되었다고 하더라도 추가로 발생될 시시각각 변화되는 조건에 맞추어 제어할 수 없으며 이러한 조건을 모두 고려하여 세대마다 각각난방부하 값을 미리 계산하여 입력하는 것은 실제로 불가능하다.

또한, 도 1에서 보는 바와 같이, 종래 분배기헤더(110a,110b)는 이에 연결되는 코일연질배관 연질배관결합부(111)를 하측에 구비하여 바닥으로부터 상향하여 연장된 코일연질배관(120)을 구부려 강하게 삽입함으로써 끼움결합하는데 설치 및 보수작업시 코일연질배관(120)이 부러지는 일이 종종 발생되는 문제점과, 연질배관(120)을 구부려 분배기헤더(110a,110b)의 연질배관결합부(111)에 결합하여야 함으로 분배기헤더(110a,110b)의 하부와 바닥과의 거리가 코일연질배관(120)을 구부리고 이동할 수 있을 만큼 이격되어 있어야 하기 때문에, 분배기헤더(110a,110b)의 높이가 높아져야 한다. 그러나, 근래들어 씽크대 하부 배수구에 일체로 탈수기가 설치되어 난방분배기(100)의 코일관 결합부 누수로 인한 하자보수를 쉽게 할 수 있는 최소한의 코일배관 작업 가능높이로 분배기를 설치할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 종래 난방분배기(100)는 환수용 분배기헤더(110b)를 상부 배면측에 설치하고, 급수용 분배기헤더(110a)를 하부 전면측으로 설치하여 배면측에 위치되는 환수용 분배기헤더(110b)의 하측에 형성된 연질배관결합부(111)에 삽입되는 코일연질배관(120)의 연결을 가능하도록 설치하는데, 배면측에 설치되는 환수용 코일연질배관(120)의 설치후 전면측에 설치되는 급수용 연질배관(120)을 순차적으로 설치하여야 하며, 보수시 배면측의 환수용 연질배관(120)에 하자발생시 전면측에 설치되는 급수용 연질배관(120)을 분리한 뒤 배면측 환수용 코일연질배관(120)을 분리작업하여야 하는 불편함이 있었다.

또한, 종래 난방분배기(100)는 환수용 분배기헤더(110b)와 급수용 분배기헤더(110a)의 전후면 배열로 인해 전후방으로 돌출되는 두께의 정도가 커 설치공간 확보가 어려운 문제점이 있었다.

또한, 종래 난방분배기(100)를 대부분 싱크대 하부에 설치할 수밖에 없어 난방분배기(100) 설치위치의 한계성과 소비자의 수납공간을 침해하는 문제점이 있었다.

또한, 종래 수동유량밸브 및 유량제어밸브 구동기가 설치되는 시스템 난방분배기(100)는 각 실 코일관을 제어하는 유량제어밸브가 분배기헤더(110a,110b)와 일체로 주조 및 가공되고 결합하여 유량이 조절되는 유량제어밸브로써 결합구조상 난방분배기헤더(110a,110b)를 합성수지로 제조할 수가 없어 고가의 황동, 스테리인스 등의 금속만을 이용하여 제조함으로써 고비용이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 종래 대부분의 유량조절밸브는 도 2에서 보는 바와 같이, 분배기헤더(110a,110b)의 상부에 설치된 수동 유량조절기(140) 또는 자동 유량조절기(140)가 회전하면서 누르거나 누름을 해제하게 되면, 스프링(131)에 의해 지지되어 분배기헤더(110a,110b)의 내측 하부측으로 길게 신장되는 지지봉(132)의 단부에 설치된 고무패킹(133)을 상하로 이동시켜 유로를 상,하로 이동시켜 유량을 조절 차단하는 구조를 갖고 있다.

그런데, 이러한 구조의 유량조절밸브(130)는 긴 지지봉(132)이 상하로 이동하면서 개폐하고 있기 때문에 미세유량 조절 시 고무패킹(133)과 밸브차단면의 미세한 틈새 사이를 통해 흐르는 난방수 유속이 빨라지고 긴 지지봉(132)에 진동이 생기면서 소음이 발생되고 지지봉(132)의 진동에 의한 지지봉축이 휘는 문제점과, 상기 지지봉(132)이 스프링(131)에 의한 탄발력으로 상향 지지되고 있어 유량조절밸브(130)를 장기간 사용하지 않는 하절기에는 스프링(131)에 의해 하향된 지지봉(132)이 고무패킹(133)을 밸브차단 면으로 밀착되게 지속적으로 누르게 되어 고무패킹(133)은 탄성을 잃고 경화됨으로 납작하게 고착되어 밸브가 열리지 않고 동절기에 유량조절밸브(130)의 사용시 개폐범위가 달라짐으로 유로를 온전하게 차단하지 못하여 정밀한 유량제어 및 온도제어를 하지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 도 2에서 보는 바와 같이, 수동 유량조절밸브(140) 또는 자동 유량조절밸브(130) 구동기의 결합 넛트을 분배기헤더(110a,110b)의 상부에 나사결합시 작업자에 따라 조임의 정도를 달리하게 되면 지지봉(132)의 높이가 달라져 유로를 온전하게 밀폐하지 못하거나 유량조절이 달라지게 되는 문제점이 있었다.

또한, 종래 기술들에서 언급된 바와 같이, 각 실이 난방여부에 따라 난방수의 공급유량과 환수유량의 차이가 급격히 발생되면 유속이 빨라지면서 관내에서 배관에서는 기포가 발생되어 소음이 발생되고 급격한 압력 발생으로 개별보일러 난방방식에서는 순환펌프가 부하가 걸리는 캐비테이션(cavitation) 현상이 발생되며, 이러한 현상으로 인하여 펌프가 과열되고 보일러 고장의 원인이 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 난방 메인공급관에 유량센서와 기어드모터일체형밸브를 설치하며 각 실별로 코일공급관에 기어드모터일체형밸브를 설치하고 각 실별로 코일환수관의 온도센서 및 유량센서를 설치하며 각 실(室)별 온도조절리모컨에서 실내공기 희망온도와 실내공기온도를 감지하고 해당 실(室) 코일환수관의 온도센서에서 난방수 온도를 감지하여 각 실별 코일환수관 난방수 온도와 해당 실내공기온도와의 온도차를 산출하되 기준 실(實)의 온도차를 기준온도차로 하여 이와 대비된 각 실별 온도차와의 편차값에 따라 각 실(室)별로 난방공급수 유량을 정밀하게 조절함으로써 각 실의 크기와 사용자가 요구하는 실내온도에 따른 필요 열량(㎉)에 비례하여 난방수 공급유량을 공급함으로 난방수 공급시 발생되는 각 실별 온도차를 최소로 감소시키며, 어느 한 실의 온도조절리모컨의 온도센서에서 실내공기온도가 실내공기 희망온도에 도달되면 난방수 공급이 차단되면서 전체 공급유량이 감소되므로 난방메인공급관 내 압력이 상승하고 유속이 빨라져 소음이 발생되는 것을 방지하고자 최대유속 허용값을 감지하여 적정유속으로 유량을 제어하고 난방 메인공급관에서 감지된 공급유량값과 각 실(室)별 코일환수관에서 감지된 각 실별 코일환수관 총유량값을 동일하게 조절하는 자동유량제어 분배장치를 통해 난방수 분배 및 공급이 효율적이고 배관내 압력차에 따른 소음발생을 방지하며, 전방에서 결합가능한 난방수 분배기헤더와 엘보우의 연결구조를 통해 설치 및 보수가 용이한 합성수지제 난방수 분배기헤더를 제공하고, 현장상황에 따라 난방분배기 설치를 싱크대, 신발장 및 수납장 배면의 목재판과 그 접한 벽체의 사이에 방습을 목적으로 일정 공간 띄워 형성되는 좁은 환기공간과 일부 벽체를 이용하여 난방분배기를 시공가능케함으로써 설치공간 확보 및 소비자 수납공간 확보가 용이한 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 각 실별 온도조절리모컨의 신호에 따라 보일러로부터 가열된 난방수가 난방 메인공급관을 거쳐 공급용 분배기헤더로부터 분배되어 각 실별 코일공급관을 통해 난방을 하고 각 실별 코일환수관을 통해 환수되며 환수용 분배기헤더와 난방 메인환수관을 거쳐 보일러로 환수되는 난방 공급시스템에 있어서, 상기 난방 메인공급관(10)은 공급되는 난방수온도 및 유량과 배관내 소음이 발생되지 않는 최대유속 허용값의 적정유속으로 유량을 조절하기 위한 난방 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12)와 공급되는 난방수의 온도 및 유량, 유속을 감지하기 위한 난방 메인공급관유량센서(11)를 구비하고; 상기 난방 메인공급관(10)과 난방 메인환수관(54)을 연결하는 바이패스배관(60)을 설치하되 난방 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12) 및 난방 메인공급관유량센서(11)의 설치위치보다 보일러측으로 위치된 난방 메인공급관(10)에 설치되고, 상기 바이패스배관(60) 중간부에 설치되어 난방 메인공급관(10)과 난방 메인환수관(54) 사이에서 발생되는 상승된 압력차이의 유량을 난방 메인환수관(54)으로 유도시켜 보일러(3) 또는 지역난방 열교환기로 보내는 차압밸브(61)를 구비하며; 상기 공급용 분배기헤더(30a)와 환수용 분배기헤더(30b)는 각 실의 코일공급 및 환수 코일관의 결합부가 기어드모터일체형밸브(21)와 수동 유량조절밸브를 전면부에서 결합 체결되도록 구성되고; 상기 코일공급관(20)은 각 실별로 실의 크기에 따라 필요한 열량(㎉)의 난방수 공급량을 조절하는 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 구비하고; 상기 코일환수관(50)은 코일배관 시공시 각 실의 각각 다른 코일배관 길이에 비교하여 유량을 조절하는 수동 유량조절밸브와 환수되는 각 실 난방수온도 및 유량과 배관내 소음이 발생되지 않는 최대유속 허용값의 적정유속을 감지 측정하기위한 코일환수관온도센서(52)와 코일환수관유량센서(53)를 구비하며; 상기 각 실 코일환수관온도센서(52)와 코일환수관유량센서(53)에서 얻은 각 실별로 환수되는 난방수의 온도 및 유량 최대유속 허용값의 신호와 난방 메인공급관유량센서(11)에서 감지한 흐르는 난방수 유량과 배관내 소음이 발생되지 않는 최대유속 허용값의 신호와; 각 실별 실 온도조절리모컨(41)에서 검출된 사용자가 입력한 실내공기 희망온도의 도달전 감지되는 현재 실내온도와 해당 실 코일환수관온도센서(52)에서 코일환수관의 흐르는 난방수 현재 온도와 온도차를 산출하되; 시스템제어부(40)에 선정된 기준 실(室)의 온도차를 기준으로 하여 이와 대비된 각 실별 온도편차값에 따라 난방수 공급시 각 실의 실내온도가 시시각각 변하는 현재의 실내온도 및 코일환수관 온도센서(52)에서 감지되는 각 실의 현재온도 온도차를 기준실과 비교하여 각 실 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 이용하여 각 실별로 실의 크기에 따라 필요한 열량(㎉)의 유량으로 정밀하게 비례제어하며; 각 실의 온도 상승에 따라 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)의 밸브조절로 코일배관으로 공급되는 난방수유량 감소시 난방 메인공급관(10)의 배관내 압력이 상승되고 각 실 코일배관으로 공급되는 난방수 유속이 빨라져 배관내 소음이 발생되는 것을 방지하기 위해; 난방 메인공급관(10)의 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12)를 각 실의 코일환수관유량센서(53)에서 감지된 난방수 유량의 총유량값과 최대유속 허용값, 난방 메인공급관유량센서(11)에서 공급되는 난방수 총유량값을 시스템제어부(40)에서 비교하여 각 실의 코일환수관유량센서(53)에서 감지된 난방수 유량의 총유량값과 최대유속 허용값을 난방 메인공급관(10)을 흐르는 동일한 난방수 유량 및 최대유속 허용값으로 조절 제어하는 시스템제어부(40)를 구비하는 것을 특징으로 하는 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템을 제공함에 그 목적이 달성된다.

또한, 상기 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템에 있어서, 상기 공급용 분배기헤더(30a)와 환수용 분배기헤더(30b)는 전방으로 엘보우밸브결합부(32)가 형성되고; 상기 엘보우밸브결합부(32)에 결합되는 코일 연질배관은 일측단에 소정길이 신장된 삽입부(331)가 형성되며 절곡된 부위에 통공(333)을 형성하되 그 통공(333)에 삽입되어 나사결합되는 원통형상의 유량조절밸브(39)를 구비하는 스피캇 엘보우밸브로서; 상기 분배기헤더(30a,30b)와 결합시 엘보우밸브결합부(32)에 상기 삽입부(331)가 삽입되고 엘보우밸브결합부(32)의 외주면에 형성된 숫나사부(321)에 대응되는 엘보우암나사부(332)가 내주면에 형성되는 연질관연결소켓(34)에 의하여 결합되되; 상기 연질관연결소켓(34)의 내측에는 그립링(341a)과 오링(341b)과 와셔(341c)를 포함하는 고정수단(341)을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템에 있어서, 상기 엘보우밸브(33)는 연질배관 엘보우와 유량조절밸브를 각각 분리된 형태로 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템에 있어서, 상기 공급용 분배기헤더(30a)와 환수용 분배기헤더(30b)는, 한 개 이상의 상기 분배기헤더(30a,30b)가 안착되되 분배기헤더(30a,30b)의 배면측 일부가 벽체에 매설되도록 깊이를 형성하고 전방은 개방되도록 형성되는 헤더안착함(35)과;

상기 헤더안착함(35)에 안착된 분배기헤더(30a,30b)를 고정하는 헤더고정수단(341)을 포함하여 구성되어; 상기 헤더안착함(35)은 싱크대의 하부장(70) 배면(71)측 카운터 환기공간, 신발장 또는 수납장 환기공간과 접한 벽체(4)에 부분 매립되어 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템에 있어서, 상기 공급용 분배기헤더(30a)와 환수용 분배기헤더(30b) 중 하나 이상은 합성수지제인 PB, X/L, PPR, PPC, PE-RT 또는 엔지니어플라스틱인 것이 바람직하다.

또한, 상기 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템에 있어서, 상기 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)와 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12)와 수동유량조절밸브(51)는, 상기 엘보우밸브(33)의 절곡된 부분에 통공(333)을 형성하되 그 통공(333)에 삽입되어 나사결합되는 원통형상의 유량조절밸브(39)를 구비하되, 상기 유량조절밸브(39)는 통공(333)에 삽입되도록 내측에 중공이 형성된 원통형상이되 유체가 밑면에서 상부좌우측으로 흐르도록 유체배출공(391a)을 형성하는 압력지지부(391)와; 상기 압력지지부(391)와 일체로 형성되어 압력지지부(391) 내측으로 돌출되는 - 또는 +형상의 구동돌기(392a)를 타측에서 회전시키는 조절구(392b)를 구비하는 구동부(392)와; 상기 압력지지부(391)의 내측에 삽입되는 일정길이의 원통형상이되 일측면과 외주면이 통공되도록 90ㅀ각도의 부채꼴형상으로 절개된 절개유로(393a)를 좌우양측에 형성하고 타측면에는 구동돌기(392a)에 대응되는 오목홈(393b)이 형성되어 상기 압력지지부(391)에 삽입되어 구동돌기(392a)에 의해 회전시 절개유로(393a)에 의해 압력지지부(391)의 유체배출공(391a)이 개폐되도록 형성되는 세라믹소재의 밸브트림(393)과; 상기 밸브트림(393)의 절개된 일측면과 동일한 형상으로 절개된 유체유입공(394a)이 형성되고 상기 압력지지부(391)에 결합시 회전되지 않도록 좌우측에 고정돌기(394b)가 형성되며 밸브트림(393)의 절개된 일측면에 밀착결합되어 밸브트림(393)의 회전에 따라 유체유입공(394a)이 개폐되는 세라믹소재의 밸브막(394)과; 상기 압력지지부(391)로부터 밸브막(394)의 이탈을 방지하도록 끼움결합되는 링형상의 패킹(395);을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템에 있어서, 상기 시스템제어부(40)는 각 실별 실 온도조절리모컨(41)에서 사용자가 실내온도를 설정하고 온도조절리모컨(41) 온도센서로부터 검출된 각 실 실내공기 희망온도와 각 실별 코일환수관온도센서(52)에서 검출된 해당 코일환수관의 난방수 현재 온도와의 온도차를 산출하되 시스템제어부(40)에 선정된 기준 실(室)의 온도차를 기준으로 하여 이와 대비된 각 실별 온도편차값(ΔT)에 비례하여 각 실별 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 각 실의 크기에 따라 필요한 열량(㎉)의 유량으로 실시간 비례제어하며, 세대 난방 중단 후 다시 난방을 시작하는 시스템 초기화에는, 시스템 제어부(40)에서 설정된 난방수최저온도(예: 35℃) 도달까지 각 실의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 최대한 개방하여 난방열을 공급하고 제일 먼저 어느 한 실(室)의 코일환수관온도센서(52)에서 설정된 난방수최저온도(예: 35℃)를 감지하게 되면 시스템제어부(40)로 전달되고, 시스템제어부(40)에 선정된 기준 실의 기준온도차와 비교하여 감지된 실의 온도차를 비교한 온도편차값에 따라 코일공급관 기어드모터일체형밸브(12)는 난방수최저온도(예: 35℃)에 도달하지 못한 다른 실의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(12)보다 온도편차값 만큼 밸브를 닫아 온도를 제어하며, 사용자의 실내공기 희망온도에 이를 때까지 반복하여 미세조정되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템에 있어서, 상기 시스템제어부(40)는 각 실 코일배관으로 난방수가 공급되는 각실 코일환수관온도센서(52)에 흐르는 난방수의 온도가 시스템제어부(40)에서 설정된 난방수최저온도를 감지할 때까지 각 실 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 완전개방하고; 상기 각 실 코일환수관온도센서(52) 중 어느 한 곳에서 난방수최저온도의 난방수 검출시 각 실 코일환수관온도센서(52)에서 검출된 온도값과 각 실별 실 온도조절리모컨(41)에서 설정된 현재공기온도를 온도차로 산출하되 시스템제어부(40)에 선정된 기준 실(室)의 온도차를 기준온도차로 하여 이와 대비된 각 실별 온도편차값에 따라 각 실별로 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 미세조절하여 각 실로 난방수을 0.5℃ 단위로 정밀하게 비례제어하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템에 있어서, 상기 시스템제어부(40) 코일환수관유량센서(53)는 각 실(室)의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)의 조작으로 코일공급관(20)으로 공급되는 난방수유량이 줄어들면; 공급용 분배기헤더(30a)와 난방 메인공급관(10)내 압력이 상승하고; 각 실 코일배관의 유속이 빨라져 배관내 소음이 발생되는 것을 방지하고자; 배관내 압력 변화에 따른 유속변동시 난방 메인공급관(10)의 유량센서와 각 실(室) 코일환수관유량센서(53)는 배관 구경에 맞는 최대유속 허용값을 각각 기억하고; 배관내 압력변동에 따른 배관내 최대유속 허용값의 유속을 유량센서에서 감지하면 즉시 시스템 제어부(40)로 신호를 보내고; 기어드모터가 일체로 형성되어 정밀하게 유량을 제어하는 각 실(室) 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21) 및 난방 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12)는 기어드모터가 좌,우로 미세하게 조절하여 난방 메인공급관(10)과 각 실 코일배관을 흐르는 난방수 유량 및 최대유속 허용값의 유량을 난방 메인공급관(10)과 난방수 유량 및 최대유속 허용값의 유량이 흐르도록 제어하여 배관내 소음이 발생되는 않는 적정유속으로 유량 및 유속을 비례제어하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템에 있어서, 상기 난방되는 세대가 단열시공 미비로 환절기 외부로부터 차가운 온도의 공기가 실내로 전달되고 각 실(室) 온도조절리모컨(41)에서 사용자가 온도조절스위치를 눌러 실내공기 희망온도를 입력하면 시스템제어부(40)는 입력된 실내공기 희망온도를 기억하고; 세대 단열시공 미비로 외부로부터 차가운 냉기가 세대로 전달되고 각 실(室) 온도조절리모컨(41)에 설치된 온도센서에서 감지되는 실내공기 온도가 실내공기 희망온도를 실내 온도조절리모컨(41) 온도센서에서 감지하지 못해; 시스템제어부(40)는 실내공기 희망온도에 맞는 실내온도를 맞추려 각 실(室)의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)가 계속 열려있어 방바닥이 과열되고 과열 난방으로 인한 에너지 낭비가 계속적으로 발생되며; 이러한 문제점을 방지하고자 시스템제어부(40)에서 난방환수 최고온도를 설정하여 각 실(室) 코일환수관온도센서(52)에서 감지되는 난방수 온도가 난방환수최고온도를 3분이상 감지하거나 난방환수최고온도 감지후 3분이 경과하지 않아도 난방환수최고온도를 0.5℃이상의 온도를 해당 실(室) 코일환수관온도센서(52)에서 감지시; 시스템제어부(40)로 전달되고 각 실(室)의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)가 밀폐되며; 만약, 각 실(室) 코일환수관온도센서(52)에서 난방환수최고온도 보다 0.5℃ 낮은 난방수의 온도 감지시 해당 실의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(12)가 열리며 해당 실(室)로 난방수가 공급되며; 각 실(室) 코일환수관온도센서(52)에서 난방수 온도감지 변화에 따라 각 실의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)의 개폐를 반복하여 세대에 난방수를 공급하므로 과열 난방에 따른 에너지 낭비를 줄이고 사용자의 실내온도 쾌적성을 확보 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템에 있어서, 상기 시스템제어부(40)는 실내 온도조절리모컨(41) 중 하나의 온도조절리모컨에 메인 전원스위치(412)를 구비한 메인 온도조절리모컨(41a)을 두고; 상기 메인 온도조절리모컨(41a)에서 메인 전원스위치(412)로 전원을 공급(ON)시키면 시스템제어부(40)는 난방공급시스템을 초기화하고; 시스템제어부(40)는 해당 실만을 제어하는 온도조절리모컨(41)의 실 전원스위치(411)의 전원이 공급(ON)되었는지 여부를 확인하여 각 실 온도조절리모컨(41) 실 전원스위치(411)가 차단(OFF)된 실(室)이 있으면 해당 실의 온도조절리모컨(41)의 전원이 차단되어 있어도 해당 실 온도조절리모컨(41)의 온도센서는 항시 실내공기를 감지하여 배관의 동결온도(4℃~7)℃를 감지하면 시스템제어부(40)로 전달되고; 시스템메인제어부(40)에 설정된 배관이 동결되지 않도록 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 최소 유량이 흐르도록 미세 개방되고; 실내공기온도가 동파방지최고온도(10℃~15℃)에 도달되면 해당 실(室) 난방수 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 밀폐하도록 제어함으로써 코일배관 내 동파를 방지하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템에 있어서, 상기 시스템제어부(40)는 홈오토메이션 시스템(HAS)와 연계하여 설치되는 유,무선 통신모듈(42)을 구비하여 사용자가 원거리에서 휴대용 단말기를 통하여 난방공급시스템을 구동 및 조작할 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 효과는 다음과 같다.

난방 메인공급관에 유량센서와 기어드모터일체형밸브를 설치하며 각 실별로 코일공급관에 기어드모터일체형밸브를 설치하고 각 실별로 코일환수관의 온도센서 및 유량센서를 설치하며 각 실(室)별 온도조절리모컨에서 실내공기 희망온도와 실내공기온도를 감지하고 해당 실(室) 코일환수관의 온도센서에서 난방수 온도를 감지하여 각 실별 코일환수관 난방수 온도와 해당 실내공기온도와의 온도차를 산출하되 기준 실(實)의 온도차를 기준온도차로 하여 이와 대비된 각 실별 온도차와의 편차값에 따라 각 실(室)별로 난방공급수 유량을 정밀하게 조절함으로써 각 실의 크기와 사용자가 요구하는 실내온도에 따른 필요 열량(㎉)에 비례하여 난방수 공급유량을 공급함으로 난방수 공급시 발생되는 각 실별 온도차를 최소로 감소시키며, 어느 한 실의 온도조절리모컨의 온도센서에서 실내공기온도가 실내공기 희망온도에 도달되면 난방수 공급이 차단되면서 전체 공급유량이 감소되므로 난방메인공급관 내 압력이 상승하고 유속이 빨라져 소음이 발생되는 것을 방지하고자 최대유속 허용값을 감지하여 적정유속으로 유량을 제어하고 난방 메인공급관에서 감지된 공급유량값과 각 실(室)별 코일환수관에서 감지된 각 실별 코일환수관 총유량값을 동일하게 조절하는 자동유량제어 분배장치를 통해 난방수 분배 및 공급이 효율적이고 배관내 압력차에 따른 소음발생을 방지하며, 전방에서 결합가능한 난방수 분배기헤더와 엘보우의 연결구조를 통해 설치 및 보수가 용이한 합성수지제 난방수 분배기헤더를 제공하고, 현장상황에 따라 난방분배기 설치를 싱크대, 신발장 및 수납장 배면의 목재판과 그 접한 벽체의 사이에 방습을 목적으로 일정 공간 띄워 형성되는 좁은 환기공간과 일부 벽체를 이용하여 난방분배기를 시공가능케함으로써 설치공간 확보 및 소비자 수납공간 확보가 용이한 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템을 제공할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1 은 종래 유량제어 분배장치를 구비한 난방 공급시스템의 개략도
도 2 는 도 1의 유량제어밸브 구조를 보이는 요부확대도
도 3 은 본 발명을 적용한 난방 자동유량제어 분배장치를 보이는 개략도
도 4 는 본 발명을 적용한 난방 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방 공급시스템을 보이는 개략도
도 5 는 본 발명을 적용한 분배장치의 기어드모터일체형밸브와 스피캇엘보우밸브를 보이는 개략도
도 6 은 본 발명을 적용한 분배장치를 싱크대 배면에 설치하는 상태를 보이는 개략도
도 7 은 본 발명을 적용한 분배장치의 유량조절밸브를 보이는 개략도

이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예들은 본 발명을 보다 잘 이해할 수 있도록 설명하는 것으로 이해되어야 하며, 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되고, 본 기술을 설명하기위해 예로 사용되는 온도 또한 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되고, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 하며, 본 발명을 이에 한정하는 것으로 이해되어서는 안될 것이다.

(실시예1)

먼저, 도 3 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 난방공급시스템(1)은 보일러(3)와 실 온도조절리모컨(41)와 난방분배기(30) 외에 난방수의 유량을 정밀하게 제어하기 위한 기어드모터일체형밸브(12,21)를 이용한 분배장치(2)를 구비한다.

상기 기어드모터일체형밸브(12,21)를 이용한 분배장치(2)는 난방 메인공급관(10)에 설치되는 난방 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12), 난방 메인공급관유량센서(11), 일정압력이 세팅된 차압밸브(61), 각 실별 코일공급관(20)에 설치되는 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21), 코일환수관(50)에 설치되는 수동유량조절밸브(51), 코일환수관온도센서(52) 및 코일환수관유량센서(53), 및 시스템제어부(40)를 구비하여 각 실의 크기와 조건에 따라 필요한 열량(㎉)의 난방수 유량을 실시간으로 정밀하게 제어하되 배관내 소음이 발생되지 않는 최대유속 허용값의 적정유속을 유량으로 제어하면서 각 실별 사용자가 원하는 실내공기희망온도가 되도록 제어하는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 코일환수관(50)에 수동유량조절밸브(51)를 설치함으로써 세대 난방배관 시공시 각 실(室)의 코일배관 길이에 따라 환수되는 각 실별 난방수의 유량값을 조절하는데, 각 실별 난방수 배관의 길이에 따라 수동유량조절밸브(51)의 개폐(부하)를 조절함으로써 각 실 코일배관 길이에 비례하여 대략적인 유량값을 조절하는 역할을 한다.

또한, 상기 코일환수관(50)에 코일환수관온도센서(52) 및 코일환수관유량센서(53)를 설치함으로써 각 실의 크기와 조건에 따라 필요한 열량(㎉)의 난방수 유량을 각 실별로 환수되는 난방수의 온도 및 유량을 검출하여, 배관내 소음이 발생되지 않는 최대유속 허용값의 적정유속으로 유량 및 유속을 제어하고자 실시간으로 검출하게 된다. 상기 코일환수관온도센서(52) 및 코일환수관유량센서(53)에서 검출되는 유량은 각 실(室)별 난방을 마치고 환수되는 난방수의 유량값과 최대유속 허용값이라 할 수 있다.

또한, 상기 코일환수관유량센서(53)는 각 실에서 사용자가 입력한 실내공기희망온도에 근접하게 실내공기온도가 도달시 각 실(室)의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)의 조작으로 코일공급관(20)으로 공급되는 난방수 유량이 줄어들면 공급용 분배기헤더(30a)와 난방 메인공급관(10)내 압력이 상승하고 각 실 코일관으로 공급되는 난방수의 유속이 빨라지는 것을 방지하고자, 배관내 압력 변화에 따른 유속변동시 난방 메인공급관(10)의 유량센서는 배관내 난방수가 흐를때 소음이 발생되지 않는 최대유속 1.5 m/s 이내, 각 실(室) 코일관의 유량센서는 배관내 난방수가 흐를 때 소음이 발생되지 않는 최대유속은 0.3 m/s 이내의 최대유속 허용값을 두고 소음이 발생되는 각각 배관내 최대유속 허용값을 감지하면 즉시 시스템제어부(40)로 신호를 보내고 기어드모터가 일체로 형성되어 정밀하게 유량을 제어하는 각 실(室) 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21) 및 난방 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12)는 기어드모터가 좌,우로 미세하게 조절하여 각 실 코일배관으로 흐르는 배관내 소음이 발생되는 않는 동일한 적정유속으로 난방수가 흐르도록 유량을 각각 제어하게된다.

상기 난방 메인공급관(10)의 유량센서 최대유속 1.5 m/s 및 각 실(室) 코일관의 유량센서 최대유속 0.3 m/s으로 하되 코일배관의 구경 및 난방 메인공급관(10)의 관경에 따라 각 실(室) 코일관으로 공급되는 총유량값을 소음이 발생되지 않는 유속의 유량값으로 설계조건에 따라조절될 수 있다.

또한, 상기 난방 메인공급관(10)에는 난방 메인공급관유량센서(11)가 설치되되 난방 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12)와 공급용 분배기헤더(30a)의 사이에 설치되어, 난방 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12)가 각 실 코일공급관의 기어드모터일체형밸브(21)가 각 실 온도변화에 따라 조절되어 난방수 유량이 줄어들거나 늘어날 때 각 실별로 실제 공급되는 난방수의 총유량값을 측정할 수 있다.

또한, 상기 난방 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12)는 난방 메인공급관(10)에 설치되되 난방 메인공급관유량센서(11)의 전에 설치되어, 난방 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12) 조작으로 밸브가 개폐될 때 변하는 난방공급유량을 각 실별 코일공급관(20)으로 공급되는 난방수의 총유량과 동일한 유량으로 조절하되 최대유속 허용값의 적정유속을 갖는 유량으로 조절한다.

또한, 상기 난방 메인공급관(10)과 난방 메인환수관(54)을 연결하는 바이패스배관(60)을 설치하되 난방 메인공급관(10)측 단부는 상기 난방 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12) 및 난방 메인공급관유량센서(11)의 설치위치보다 보일러(3)측으로 위치된 난방 메인공급관(10)에 연결한다.

상기 부품 설치위치를 나열하면 보일러(3)측 난방 메인공급관에 바이패스관(60) 분기부, 난방 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12), 난방 메인공급관유량센서(11), 공급용 분배기헤더(30a)의 순이다.

이와 같이 설치하는 이유는 각 실(室)별 코일환수관(50)에서 환수되는 난방수 전체유량값과 난방 메인공급관(10)에서 공급되는 난방수 유량이 동일하게 흐르도록 난방 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12)를 이용하여 조절하며, 각 실별 난방 시작 또는 종료, 각 실(室)별 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)의 조절 등의 유량조절로 난방수 유량이 줄어들때 난방 메인공급관(10)에 압력이 상승되고 각 실 코일관의 공급되는 난방수 유속이 빨라져 배관내 소음이 발생되고 상승된 압력차를 소음이 발생되지 않는 압력의 유속 유량으로 해소할 수도 있도록 난방 메인공급관(10)과 난방 메인환수관(54)을 연결하는 바이패스배관(60)에 설치된 차압밸브(61)를 통하여 상승된 압력만큼의 유량을 난방 메인환수관(54)으로 도피시킬 수 있도록 하기 위함이다.

예를 들어, 보일러(3)에서 난방 메인공급관(10)을 통해 공급되는 난방수가 10리터라고 가정하고, 일부 난방이 종료되어 각 실 코일환수관(50)을 통해 환수되는 난방수 유량의 전체 유량값이 감소되어 6리터라고 가정하면, 각 실 코일 공급관으로 흐르는 전체유량값이 6리터이므로 난방 메인공급관(10)에서 4리터만큼의 유량이 흐름에 저항을 받아 배관내 압력이 상승된다.

이때 각 실 코일관으로 흐르는 난방수의 유속이 빨라져 배관내 소음이 발생되게 된다.

이렇게 각 실 난방 온도 조건이 사용자가 입력한 실내공기희망온도에 근접 조절됨에 따라 해당 실 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)의 유량조절로 각 실 코일관으로 공급되는 난방수 전체 유량값이 줄어들게 된다.

이 때 코일환수관(50)에 설치된 각 실별 코일환수관유량센서(53)에서 검출된 환수유량의 전체유량값이 6리터이므로, 현재 흐르는 난방 메인공급관(10)과 각 실의 코일환수관을 흐르는 유량값을 시스템제어부(40)로 전달하고 시스템제어부(40)의 신호에 따라 메인공급관(10)에 설치된 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12)를 조절하여 코일공급관(20)에 공급되는 전체유량을 6리터로 맞추면, 보일러(3)로부터 공급되는 4리터의 압력은 난방 메인공급관(10)과 난방 메인환수관(54)을 연결하는 바이패스배관(60)의 차압밸브(61)를 통해 난방 메인환수관(54)측으로 해소되게 된다.

이로써, 난방 메인공급관(10)과 각 실의 코일환수관(50)의 유량과 유속이 동일하게 유지되므로 배관내 압력이 일정하여 순환펌프에서 캐비테이션현상이 발생되지 않는다.

또한, 각 실별 코일공급관(20)에 설치되는 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)는 각 실별로 공급되는 난방수 공급량을 미세하게 조절하되, 시스템제어부(40)의 명령에 따라 각 실 온도편차값에 따라 제어된다. 이하 상세한 내용은 시스템제어부(40)에서 설명한다.

또한, 상기 시스템제어부(40)는 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12)와 메인공급관유량센서(11)와 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)와 코일환수관온도센서(52)와 코일환수관유량센서(53)와 각 실(室)별 실 온도조절리모컨(41)과 유선 또는 무선으로 연결하여, 상기 코일환수관온도센서(52)와 코일환수관유량센서(53)에서 얻은 각 실별로 환수되는 난방수의 온도 및 각 실 코일관의 전체유량값과 최대유속 허용값의 신호와; 난방 메인공급관유량센서(11)에서 얻은 난방수의 유량과 최대유속 허용값의 신호와; 각 실별 온도조절리모컨(41)을 통해 사용자가 입력한 실내공기 희망온도와 각 실(室)별 온도센서에서 감지한 현재 실내공기와; 각 실별 코일환수관온도센서(52)에서 검출된 해당 코일환수관(50)을 흐르는 난방수 현재 온도와의 온도차를 산출하되; 시스템제어부(40)에 설정된 기준에 따라 기준으로 선정된 기준 실(室)의 온도차를 기준으로 하여 이와 대비된 각 실별 온도편차값(ΔT)에 비례하여 각 실별 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 미세조절하여 배관내 난방수의 최대유속 허용값의 적정유속의 유량으로 조절하되 전체유량값이 변화됨에 따라 실시간으로 반응하여 미세하게 조절한다.

또한, 도 3에서 보는 바와 같이, 상기 분배기헤더(30a,30b)는 전방으로 두 개 이상의 엘보우밸브결합부(32)를 형성하고, 상기 엘보우밸브결합부(32)에 결합되는 엘보우밸브(33)는 절곡된 관형으로 형성되고 일측단에 소정길이 신장된 삽입부(331)가 형성되는 스피캇 엘보우밸브를 사용하며, 상기 분배기헤더(30a,30b)와 결합시 엘보우밸브결합부(32)에 상기 삽입부(331)가 삽입되고 엘보우밸브결합부(32)의 외주면에 형성된 숫나사부(321)에 대응되는 엘보우암나사부(332)가 내주면에 형성되는 연질관연결소켓(34)에 의하여 결합되도록 형성한다. 이는 본 출원인의 선등록된 특허 제1173886호의 기술을 이용한 것이다.

도 5에서 보는 바와 같이, 상기 연질관연결소켓(34)은 내측에는 그립링(341a)과 오링(341b)과 와셔(341c)를 포함하는 고정수단(341)을 구비하되, 모든 구성요소는 당업계에서 널리 사용되는 것으로 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이 분배기헤더(30a,30b)의 엘보우밸브결합부(32)를 전방으로 형성하고 엘보우밸브(33)를 이용한 결합구조를 통해서, 상기 분배기헤더(30a,30b)를 중 하나 이상은 합성수지제인 PB, X/L, PPR, PPC, PE-RT 또는 엔지니어플라스틱으로 제조할 수 있게 된다. 물론, 종래처럼 고가의 황동이나 스테인리스로 제조할 수 있는 것은 자명하다.

또한, 도 6에서 보는 바와 같이, 상기 분배기헤더(30a,30b)는 한 개 이상의 분배기헤더(30a,30b)가 안착되되 분배기헤더(30a,30b)의 배면측 일부가 벽체에 매설되도록 깊이를 형성하여 전방은 개방되도록 형성되는 헤더안착함(35)과, 상기 헤더안착함(35)에 안착된 분배기헤더(30a,30b)를 고정하는 헤더고정수단(341)을 포함하도록 구성하여, 상기 헤더안착함(35)을 싱크대의 하부장(70) 배면(71)측 카운터 환기공간, 신발장 배면측 환기공간 또는 수납장 환기공간과 접한 벽체(4)에 부분매립할 수 있는데, 이는 본 출원인의 선등록된 특허 제1173886호의 기술을 이용한 것이다.

이와 같이 함으로써, 난방분배기(30)를 포함하는 본 발명의 난방수 자동유량제어 분배장치(2)의 설치공간을 축소하여, 좁은 공간에서도 설치가 용이하도록 하기 위함이다.

물론, 상기 설명한 바와 같이 부분매립을 하지 않고 도 3에서 보는 바와 같이, 분배기헤더지지부(37)와 분배기헤더고정수단(38)을 이용하여 고정하는 것도 가능하다.

도 3에서 보는 바와 같이, 상기 분배기헤더(30a,30b)는 한 개 이상의 상기 분배기헤더(30a,30b)의 양측단에 형성된 헤더숫나사부(31)를 안착하는 안착부(371)가 형성되고 타단은 하측으로 신장되어 바닥면에 고정되는 분배기헤더지지부(37)와, 상기 분배기헤더(30a,30b)의 헤더숫나사부(31)와 안착부(371)를 통해 나사결합되면서 분배기헤더(30a,30b)를 분배기헤더지지부(37)에 고정시키도록 내주면에 암나사부(381)가 형성되는 분배기헤더고정수단(38)을 포함하여 구성된다.

또한, 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명에서는 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)와 수동유량조절밸브(51)에 사용되는 유량조절밸브(39)를 종래 스프링의 탄발력으로 지지되는 긴 지지봉과 그 단부에 고정딘 고무패킹을 이용한 구조의 문제점을 인식하고 압력지지부(391), 세라믹소재의 밸브트림(393) 및 밸브막(394), 패킹(395)을 포함하여 구성되는 새로운 방식의 유량조절밸브(39)를 이용한다.

상기 압력지지부(391)는 내측에 중공이 형성된 원통형상으로 상기 엘보우밸브(33)의 절곡된 부분에 형성된 통공(333)에 삽입되어 나사결합되며 통공(333)에 삽입되도록 좌우측으로 유체배출공(391a)을 형성한다.

또한, 상기 구동부(392)는 압력지지부(391)와 일체로 형성되어 압력지지부(391) 내측으로 돌출되는 - 또는 +형상의 구동돌기(392a)를 타측에서 회전시키는 조절구(392b)를 구비한다.

또한, 상기 세라믹소재의 밸브트림(393)은 압력지지부(391)의 내측에 삽입되는 일정길이의 원통형상이되 일측면과 외주면이 통공되도록 90ㅀ각도의 부채꼴형상으로 절개된 절개유로(393a)를 좌우양측에 형성하고 타측면에는 구동돌기(392a)에 대응되는 오목홈(393b)이 형성되어 상기 압력지지부(391)에 삽입되어 구동돌기(392a)에 의해 회전시 절개유로(393a)에 의해 압력지지부(391)의 유체배출공(391a)이 개폐되도록 형성된다.

또한, 상기 세라믹소재의 밸브막(394)은 밸브트림(393)의 절개된 일측면과 동일한 형상으로 절개된 유체유입공(394a)이 형성되고 상기 압력지지부(391)에 결합시 회전되지 않도록 좌우측에 고정돌기(394b)가 형성되며 밸브트림(393)의 절개된 일측면에 밀착결합되어 밸브트림(393)의 회전에 따라 유체유입공(394a)이 개폐되는 구조로 유량 조절이 원활할 글로브밸브 구조의 밸브에 적합하다.

또한, 상기 패킹(395)은 종래와 같이 유로를 밀폐하기 위한 패킹이 아니라 상기 압력지지부(391)로부터 밸브막(394)의 이탈을 방지하도록 끼움결합되는 링형상의 세라믹패킹이다.

또한, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템은 다음과 같이 작동된다.

본 발명의 난방공급시스템(2)은 도 3에서 보는 바와 같이, 거실에 설치된 메인 온도조절리모컨(41a)은 메인 전원스위치(412)와 실 전원스위치(411)를 구비한 메인 온도조절리모컨(41a)을 거실에 두고; 상기 메인 온도조절리모컨(41a)에서 메인 전원스위치(412)로 전원을 공급(ON)시키면 시스템제어부(40)는 난방공급시스템(2)을 초기화하고, 이때, 시스템제어부(40)는 실내 온도조절리모컨(41) 중 어느 하나의 실 온도조절리모컨(41)의 실 전원스위치(411)의 전원이 공급(ON)되었는지 여부를 확인하여 각 실 온도조절리모컨(41)의 실 전원스위치(411)가 차단(OFF)된 실(室)이 있으면, 해당 실의 온도조절리모컨(41)의 전원이 차단되어 있어도 해당 실 온도조절리모컨(41)의 온도센서는 항시 실내공기를 감지하여 배관의 동결온도(4℃~7℃)를 감지하면 시스템제어부(40)로 신호를 보내 동파방지 과정을 실행하게 된다.

또한, 거실에 설치된 메인 온도조절리모컨(41a)의 실 전원스위치(411)의 전원을 차단(OFF)하면 거실의 난방은 중단되지만, 메인 온도조절리모컨(41a)의 기타 실(室)을 포함하는 전체적인 난방공급시스템은 정상 작동된다.

상기 동파방지 과정은 거실에 설치된 메인 온도조절리모컨(41a)에 있는 난방공급시스템 메인 전원스위치(412)의 전원이 공급(ON)되고, 해당 실(室) 전원이 차단(OFF)된 실 온도조절리모컨(41)에 설치되어 각 실(室)의 실내공기온도를 측정하는 온도조절 리모컨에 내설된 온도센서(도시없음)에서 검출된 온도가 미리 설정된 동파방지최저온도보다 낮으면, 해당 난방수 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 미세 개방되고, 실내공기온도가 동파방지최고온도에 도달되면 해당 실(室) 난방수 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 밀폐하도록 제어함으로써 코일배관 내 동파를 방지하는 과정이다.

상기 동파방지최저온도는 통상 실내공기온도를 기준 배관 동결온도인 4℃~7℃로 설정될 수 있으며, 해당 실(室) 실 온도조절리모컨(41)의 전원이 OFF되어도 실 온도조절리모컨(41)의 온도센서에서 배관내 동결온도 감지시 시스템제어부(40)로 전달되어 배관의 동파를 방지한다.

다음, 상기 시스템제어부(40)는 거실에 설치된 메인 온도조절리모컨(41a)의 메인 전원스위치(412)로 전원을 공급(ON)되고 각 실 온도조절리모컨(41)의 전원이 공급(ON)된 각 실 온도조절리모컨(41)의 온도센서에서 검출된 각 실(室)별 실내공기온도와 해당 코일환수관온도센서(52)에서 검출된 난방환수온도의 온도차를 산출하고, 시스템제어부(40)에 설정된 기준에 따라 기준(基準)으로 선정된 기준 실(室)의 온도차를 기준으로 하여 각 실별 온도차와의 온도편차값(Δt)에 따라 각 실별 난방수 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 이용하여 실시간으로 미세조절하여 비례제어한다.

시스템 초기에는, 메인 온도조절리모컨(41a)의 난방공급시스템 메인 전원스위치(412) 전원 공급(ON)시 각실 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)는 시스템제어부(40)에서 설정된 난방수최저온도(예: 35℃)까지는 밸브를 최대한 개방하여 난방열을 공급중 제일 먼저 어느 한 실(室)의 코일환수관온도센서(52)에서 각 실로 공급되는 난방수의 현재온도가 시스템제어부(40)에 미리 설정된 난방수최저온도(예: 35℃)를 감지하게 되면 시스템제어부(40)로 전달되고, 시스템제어부(40)에 선정된 기준 실의 기준온도차(基準溫度差)와 비교하여 감지된 실의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(12)는 난방수최저온도(예: 35℃)에 도달하지 못한 다른 실의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(12)보다 온도센서에서 감지되는 온도편차값에 해당하는 유량만큼 밸브를 닫도록 제어하며, 사용자의 실내공기 희망온도에 이를 때까지 실시간으로 반복하여 제어된다.

예를 들어, 시스템제어부(40)에 미리 설정된 난방수최저온도를 35℃일 때, 실(室)1의 현재 실내공기온도는 20℃이고 해당 코일환수관온도센서(52)에서 검출된 현재 난방환수온도는 33℃였으며, 실(室)2의 현재 실내공기온도는 22℃이고 해당 코일환수관온도센서(52)에서 검출된 현재 난방환수온도는 35℃였으며, 실(室)3의 현재 실내공기온도는 20.5℃이고 해당 코일환수관온도센서(52)에서 검출된 현재 난방환수온도는 33℃였으며, 거실의 현재 실내공기온도는 18℃이고 해당 코일환수관온도센서(52)에서 검출된 현재 난방환수온도는 30.5℃라고 하고, 각 실(室)별 온도차를 산출하면,

실1(室): 현재 실내공기온도 20℃ - 현재 환수온도 33℃= 13℃이고,

실2(室): 현재 실내공기온도 22℃ - 현재 환수온도 35℃= 13℃이고,

실3(室): 현재 실내공기온도 20.5℃ - 현재 환수온도 33℃= 12.5℃이고,

거실(室): 현재 실내공기온도 18℃ - 현재 환수온도 30.5℃= 12.5℃이다.

기준 실(室)을 실(室)1로 할 때, 기준온도차는 13℃이므로,

각 실(室)의 현재 온도편차값(Δt)을 산출하면,

실(室)2의 현재 온도편차값(Δt)=13℃ - 13℃ = 0℃이고,

실(室)3의 현재 온도편차값(Δt)=12.5℃ - 13℃ = -0.5℃이고,

거실의 현재 온도편차값(Δt)=12.5℃ - 13℃ = -0.5℃가 된다.

이와 같이 얻어진 각 실(室)의 현재 온도편차값(Δt)을 이용하여 각 실의 크기와 조건에 따라 필요한 열량(㎉)의 난방수 유량을 각 실(室)별 난방수 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 이용하여 실시간으로 미세조절하여 비례제어하되, 실(室)1과 실(室)2의 개방정도가 동일하고 실(室)3과 거실의 개방정도가 동일하며, 실(室)1 및 실(室)2의 개방정도는 실(室)3 및 거실의 개방정도에 비하여 0.5℃에 해당하는 만큼 더 개방되도록 해당 실(室)별 난방수 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 이용하여 조절되도록 비례제어 되며, 각 실 코일관으로 공급되는 난방수는 지역난방 열교환기 또는 세대 개별 보일러로부터 공급되는 난방공급수 온도가 높으면 공급유량은 적고 난방 공급수 온도가 낮으면 공급유량은 많아져 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)에 미세조절하여 각 실로 공급된다.

상기 난방수 자동유량제어 분배장치의 시스템제어부(40)에서 기준 실(室)을 선정하는 기준은 난방수 자동유량제어 분배장치제조 출고시 소비자 요구에 따라 다르게 기능 및 입력값 설정이 가능하며, 예를 들어 실(室)1,실(室)2,실(室)3,거실 순으로 선정하되 기준 실(室)은 실 온도조절리모컨(41) 전원이 공급(ON)된 실(室)에 한정하게 선정될 수 있다. 만일, 실(室)1의 실 온도조절리모컨(41) 전원이 차단(OFF)된 경우에 기준 실(室)은 실(室)2가 선정되며, 실(室)1와 실(室)2의 실 온도조절리모컨(41)의 전원이 차단(OFF)된 경우에 기준 실(室)은 실(室)3이 되는 식이다.

다음, 상기 시스템제어부(40)는 각 실(室)의 온도편차값(Δt)에 따른 실(室)별 난방수 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 이용하여 각 실별 난방수 공급온도 및 유량을 비례제어함으로 인해 실내 난방 온도가 사용자 실내 희망온도에 가까워지면, 각 실 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)가 조절되여 공급되는 난방수 전체유량이 줄어들고 또한 난방 메인공급관(10)의 유량이 덜 흐르게 되면, 난방 순환펌프의와 난방 메인공급관(10)의 배관내 압력이 상승되고 이러한 상승압력에 의해 각 실코일배관의 배관내 유속이 빨라지면서 배관내 소음이 발생되게 된다. 통상, 난방 메인공급관(10) 및 난방 메인환수관(54)의 허용최대유속은 1.5m/s이고 코일배관의 허용최대유속은 0.3m/s으로 설정되나 코일배관의 구경 및 난방 메인공급관(10)의 관경에 따라 각 실(室) 코일관으로 공급되는 총유량값을 소음이 발생되지 않는 유속의 유량값으로 설계조건에 따라 조절될 수 있다.

코일배관 구경 및 설계 조건에 따라 달라질 수 있다.

이러한 배관내 압력상승으로 순환펌프에 가압력이 걸려 발생되는 캐비테이션 현상을 방지하고자, 본 발명은 각 실(室)의 온도편차값(Δt)에 따른 실(室)별 난방수 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 이용하여 각 실(室)별 난방수 공급유량을 비례제어시, 코일관에 공급되는 유량이 줄어들 때 난방 메인공급관측에 가압력이 걸리고 각 실의 코일배관내 유속이 빨라지게 되며 유속상승으로 코일배관에서 소음이 발생되게 된다. 이때 각 실(室)별 코일환수관유량센서(52)에서 난방수 총유량값과 배관내 소음이 발생되지 않는 최대유속 허용값과 메인공급관 유량센서(11)에서 검출된 난방수 유량값을 시스템제어부(40)로 전달하고 각 실의 코일환수관유량센서(53)에서 감지된 난방수 유량의 총유량값과 최대유속 허용값을 난방 메인공급관(10)을 흐르는 난방수 유량값을 각 실의 코일환수관유량센서(53)에서 감지된 난방수 유량의 총유량값과 동일한 난방수 공급 유량을 난방 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12)를 이용하여 실시간으로 조절하고, 이때 난방 메인공급관(10) 내 압력은 상승하게 되며 이는 난방 메인공급관(10)과 난방 메인환수관(54)을 연결되는 바이패스배관(60) 중간부에 설치된 차압밸브(61)를 통해 난방 메인환수관(54)측으로 배관내 압력 상승분의 유량이 이동하면서 배관내 가압력이 해소된다.

다음, 난방되는 세대가 단열시공 미비로 환절기 외부로부터 차가운 온도의 공기가 실내로 전달되고 각 실(室) 온도조절리모컨(41)에서 사용자가 온도조절스위치를 눌러 실내공기 희망온도를 입력하면 시스템제어부(40)는 입력된 실내공기 희망온도를 기억하고, 각 실(室) 온도조절리모컨(41)에 설치된 온도센서에서 감지되는 실내공기 온도가 세대 단열시공 미비로 난방을 하여도 실내공기가 차가워 실내에서 사용자가 온도조절스위치를 눌러 입력한 실내공기 희망온도를 실내 온도조절리모컨(41) 온도센서에서 감지하지 못하여, 시스템제어부(40)는 각 실에서 사용자가 입력 희망온도에 맞는 실내온도를 맞추려 각 실(室)의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)의 밸브를 계속 열어 난방수를 공급하는 상황이 발생되며, 계속되는 난방수 공급으로 방바닥이 뜨거워져 잠을 잘 수 가없고 과열 난방으로 인한 에너지 낭비가 계속적으로 발생되어, 이러한 문제점을 방지하고자 시스템제어부(40)에서 난방환수 최고온도(개별난방 환수온도 50℃ / 지역난방 환수온도 45℃)를 설정하여 각 실(室) 코일환수관온도센서(52)에서 코일환수관(50)을 흐르는 난방수 온도가 난방환수최고온도(개별난방 환수온도 50℃ / 지역난방 환수온도 45℃)를 3분이상 감지하거나 난방환수최고온도 감지한지 3분이 경과하지 않아도 난방환수최고온도(개별난방 환수온도 50℃ / 지역난방 환수온도 45℃)를 0.5℃이상의 온도를 해당 실(室) 코일환수관온도센서(52)에서 감지시 시스템제어부(40)로 전달되고 각 실(室)의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)가 밀폐되며, 만약, 각 실(室) 코일환수관온도센서(52)에서 난방환수최고온도(개별난방 환수온도 50℃ / 지역난방 환수온도 45℃)보다 0.5℃ 낮은 난방수의 온도 감지시 해당 실의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(12)가 열리며 해달 실(室)로 난방수가 공급되며, 각 실(室) 코일환수관온도센서(52)에서 난방수 온도감지 변화에 따라 각 실의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)의 개폐를 반복하여 세대에 난방수를 공급하여 과열 난방에 따른 에너지 낭비를 줄이고 사용자의 실내온도 쾌적성을 확보하는 것이다.

또한, 상기 시스템제어부(40)는 난방공급시스템의 실 온도조절리모컨(41)에 내설된 온도센서(도시없음)에서 미리 설정된 동파방지최저온도에 도달되면 이를 실 온도조절리모컨(41)의 온도센서에서 시스템제어부(40)의 지시에 따라 미리 설정된 동파방지최고온도에 도달되면 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)가 닫치도록 구성한다. 예를 들어, 상기 동파방지최저온도는 4℃~7℃정도로 하고 동파방지최고온도는 10℃~15℃정도로 하면 되겠다.

또한, 도 3 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 시스템제어부(40)는 유,무선 통신모듈(42)을 추가하면 종래 홈오토메이션 시스템(HAS)과 연계할 수 있으며, HAS 단말기를 통해 원거리에서 난방을 제어할 수 있다. 예를 들어, 장기간 여행시 동파방지가 걱정되면 원거리에서 전화, 휴대폰 등의 통신설비를 이용하여 연계된 홈오토메이션 시스템을 통해 난방공급시스템을 제어할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 난방공급시스템 2: 분배장치
3: 보일러 4: 벽체
10: 난방 메인공급관 11: 난방 메인공급관유량센서
12: 난방 메인공급관 기어드모터일체형밸브
20: 코일공급관
21: 코일공급관 기어드모터일체형밸브 30: 난방분배기
30a: 공급용 분배기헤더 30b: 환수용 분배기헤더
31: 헤더숫나사부 32: 엘보우밸브결합부
321: 숫나사부 33: 엘보우밸브
331: 삽입부 332: 엘보우밸브 암나사부
333: 통공 334: 자동에어벤트
34: 연질관연결소켓 341: 고정수단
341a: 그립링 341b: 오링
341c: 와셔 35: 헤더안착함
36: 헤더고정수단 37: 분배기헤더지지부
371: 안착부 38: 분배기헤더고정수단
381: 암나사부 39: 유량조절밸브
391: 압력지지부 391a: 유체배출공
392: 구동부 392a: 구동돌기
392b: 조절구 393: 밸브트림
393a: 절개유로 393b: 오목홈
394: 밸브막 394a: 유체유입공
394b: 고정돌기 395: 패킹
40: 시스템제어부 41: 실 온도조절리모컨
41a: 메인 온도조절리모컨 411: 실 전원스위치
412: 메인 전원스위치 42: 유,무선 통신모듈
50: 코일환수관 51: 수동유량조절밸브
52: 코일환수관온도센서 53: 코일환수관유량센서
54: 난방 메인환수관 60: 바이패스배관
61: 차압밸브 70: 싱크대 하부장
71: 배면

Claims

각 실별 온도조절리모컨의 신호에 따라 보일러로부터 가열된 난방수가 난방 메인공급관을 거쳐 공급용 분배기헤더로부터 분배되어 각 실별 코일공급관을 통해 난방을 하고 각 실별 코일환수관을 통해 환수되며 환수용 분배기헤더와 난방 메인환수관을 거쳐 보일러로 환수되고 난방 메인공급관과 난방 메인환수관은 차압밸브를 구비한 바이패스배관으로 연결되며 코일환수관은 각 실별 코일배관 길이에 따른 유량조절용 수동 유량조절밸브를 구비하는 난방공급시스템에 있어서,
상기 난방 메인공급관(10)은 공급되는 난방수 유량 및 유속을 조절하기 위한 난방 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12)와 공급되는 난방수의 유량 및 유속을 감지하기 위한 난방 메인공급관유량센서(11)를 구비하고;
상기 바이패스배관(60)은 난방 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12) 및 난방 메인공급관유량센서(11)의 설치위치보다 보일러측으로 위치된 난방 메인공급관(10)에 설치되며;
상기 코일공급관(20)은 각 실별로 공급되는 난방수 유량을 조절하는 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 구비하고;
상기 코일환수관(50)은 환수되는 각 실별 난방수의 온도 및 유량을 측정하기 위한 코일환수관온도센서(52)와 코일환수관유량센서(53)를 구비하며;
상기 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12)와 메인공급관유량센서(11)와 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)와 코일환수관온도센서(52)와 코일환수관유량센서(53)와 각 실(室)별 실 온도조절리모컨(41)과 메인 온도조절리모컨(41a)을 유선 또는 무선으로 연결하여, 상기 각 실 코일환수관온도센서(52)와 코일환수관유량센서(53)에서 검출된 각 실별로 환수되는 현재 난방수의 온도 및 유량 신호와 난방 메인공급관유량센서(11)에서 검출된 현재 난방수 공급유량 신호를 전달받고, 각 실별 실 온도조절리모컨(41)에서 검출된 현재 실내공기온도와 해당 실 코일환수관온도센서(52)에서 검출된 환수되는 현재 난방수 온도의 온도차를 산출하되, 미리 선정된 기준 실의 기준온도차와 비교하여 감지된 실의 온도차를 비교한 온도편차값에 따라 각 실 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 이용하여 각 실별로 필요 열량(㎉)의 유량으로 정밀하게 비례제어하여 조절하는 시스템제어부(40)를 구비하는 것을 특징으로 하는 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 공급용 분배기헤더(30a)와 환수용 분배기헤더(30b)는 전방으로 엘보우밸브결합부(32)가 형성되고;
상기 엘보우밸브결합부(32)에 결합되는 코일 연질배관은 일측단에 소정길이 신장된 삽입부(331)가 형성되며 절곡된 부위에 통공(333)을 형성하되 그 통공(333)에 삽입되어 나사결합되는 원통형상의 유량조절밸브(39)를 구비하는 스피캇 엘보우밸브로서;
상기 분배기헤더(30a,30b)와 결합시 엘보우밸브결합부(32)에 상기 삽입부(331)가 삽입되고 엘보우밸브결합부(32)의 외주면에 형성된 숫나사부(321)에 대응되는 엘보우암나사부(332)가 내주면에 형성되는 연질관연결소켓(34)에 의하여 결합되되;
상기 연질관연결소켓(34)의 내측에는 그립링(341a)과 오링(341b)과 와셔(341c)를 포함하는 고정수단(341)을 구비하는 것을 특징으로 하는 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 코일 엘보우밸브(33)는 연질배관 엘보우와 유량조절밸브를 각각 분리된 형태로 구비하는 것을 특징으로 하는 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 공급용 분배기헤더(30a)와 환수용 분배기헤더(30b)는,
한 개 이상의 상기 분배기헤더(30a,30b)가 안착되되 분배기헤더(30a,30b)의 배면측 일부가 벽체에 매설되도록 깊이를 형성하고 전방은 개방되도록 형성되는 헤더안착함(35)과;
상기 헤더안착함(35)에 안착된 분배기헤더(30a,30b)를 고정하는 헤더고정수단(341)을 포함하여 구성되어;
상기 헤더안착함(35)은 싱크대의 하부장(70) 배면(71)측 카운터 환기공간, 신발장 또는 수납장 환기공간과 접한 벽체(4)에 부분 매립되어 구성되는 것을 특징으로 하는 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 공급용 분배기헤더(30a)와 환수용 분배기헤더(30b) 중 하나 이상은 합성수지제인 PB, X/L, PPR, PPC, PE-RT 또는 엔지니어플라스틱인 것을 특징으로 하는 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)와 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12)와 수동유량조절밸브(51)는, 상기 엘보우밸브(33)의 절곡된 부분에 통공(333)을 형성하되 그 통공(333)에 삽입되어 나사결합되는 원통형상의 유량조절밸브(39)를 구비하되,
상기 유량조절밸브(39)는 통공(333)에 삽입되도록 내측에 중공이 형성된 원통형상이되 유체가 밑면에서 상부좌우측으로 흐르도록 유체배출공(391a)을 형성하는 압력지지부(391)와;
상기 압력지지부(391)와 일체로 형성되어 압력지지부(391) 내측으로 돌출되는 - 또는 +형상의 구동돌기(392a)를 타측에서 회전시키는 조절구(392b)를 구비하는 구동부(392)와;
상기 압력지지부(391)의 내측에 삽입되는 일정길이의 원통형상이되 일측면과 외주면이 통공되도록 90ㅀ각도의 부채꼴형상으로 절개된 절개유로(393a)를 좌우양측에 형성하고 타측면에는 구동돌기(392a)에 대응되는 오목홈(393b)이 형성되어 상기 압력지지부(391)에 삽입되어 구동돌기(392a)에 의해 회전시 절개유로(393a)에 의해 압력지지부(391)의 유체배출공(391a)이 개폐되도록 형성되는 세라믹소재의 밸브트림(393)과;
상기 밸브트림(393)의 절개된 일측면과 동일한 형상으로 절개된 유체유입공(394a)이 형성되고 상기 압력지지부(391)에 결합시 회전되지 않도록 좌우측에 고정돌기(394b)가 형성되며 밸브트림(393)의 절개된 일측면에 밀착결합되어 밸브트림(393)의 회전에 따라 유체유입공(394a)이 개폐되는 세라믹소재의 밸브막(394)과;
상기 압력지지부(391)로부터 밸브막(394)의 이탈을 방지하도록 끼움결합되는 링형상의 패킹(395);을 포함하는 것을 특징으로 하는 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 시스템제어부(40)는 난방 메인공급관유량센서(11)에서 검출된 유량 신호를 받아 배관내 소음이 발생되지 않는 적정유속으로 난방 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12)를 이용하여 조절하고, 코일환수관유량센서(53)에서 검출된 유량 신호를 받아 배관내 소음이 발생되지 않는 적정유속으로 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)을 이용하여 조절하는 것을 특징으로 하는 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 시스템제어부(40)는 난방을 재시작하는 시스템 초기화에는, 미리 설정된 난방수최저온도 도달시까지 각 실의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 최대한 개방하도록 제어하고 어느 한 실(室)의 코일환수관온도센서(52)에서 상기 난방수최저온도에 도달하게 되면 신호를 전달받아, 미리 선정된 기준 실의 기준온도차와 비교하여 감지된 실의 온도차를 비교한 온도편차값에 따라 난방수최저온도에 도달하지 못한 다른 실의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(12)보다 온도편차값 만큼 해당 실의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(12)를 닫도록 제어하며, 사용자의 실내공기 희망온도에 이를 때까지 반복하여 미세조정되는 것을 특징으로 하는 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 시스템제어부(40)는 온도편차값에 따라 각 실별로 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 0.5℃ 단위로 정밀하게 비례제어하는 것을 특징으로 하는 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 시스템제어부(40)는 각 실(室)의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)의 비례제어에 따라 코일공급관(20)으로 공급되는 유량 감소로 인하여 공급용 분배기헤더(30a)와 난방 메인공급관(10)내 압력이 상승하고 각 실 코일공급관(20)의 유속이 빨라져 배관내 소음이 발생되는 것을 방지하고자,
각 실(室)의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)의 비례제어에 따라 코일공급관(20)으로 공급되는 유량의 감소신호를 상기 코일환수관유량센서(53)로부터 받으면,
상기 메인공급관 유량센서(11) 또는 코일환수관유량센서(53)로부터 최대유속 허용값을 감지하면, 즉시 각 실(室) 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21) 및 난방 메인공급관 기어드모터일체형밸브(12)를 미세하게 조절하여 메인공급관 유량센서(11) 또는 코일환수관유량센서(53)로부터 적정유속이 감지되도록 유량 및 유속을 제어하는 것을 특징으로 하는 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 시스템제어부(40)는 단열이 안된 실(室)에서 실내공기 검측이 어려울 때, 상기 코일환수관온도센서(52)에서 코일환수관(50)을 흐르는 난방수 온도가 난방환수최고온도를 3분이상 감지하거나 난방환수최고온도에서 0.5℃이상의 온도를 해당 실(室) 코일환수관온도센서(52)에서 감지하면 해당 실(室)의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 밀폐하도록 제어하고;
이후 각 실(室) 코일환수관온도센서(52)에서 난방환수최고온도 보다 0.5℃ 낮은 난방수의 온도 감지시 해당 실의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(12)를 개방시켜 해당 실(室)로 난방수를 공급하며;
각 실(室) 코일환수관온도센서(52)에서 감지되는 난방수 온도변화에 따라 해당 실의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)의 개폐를 반복하여 세대에 난방수를 공급함으로써 과열 난방에 따른 에너지 낭비를 줄이고 사용자의 실내온도 쾌적성을 확보하는 것을 특징으로 하는 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 온도조절리모컨(41) 중 하나는 거실에 설치되며 실(室) 전원스위치(411)외에 메인 전원스위치(412)를 구비한 메인 온도조절리모컨(41a)이고 온도조절리모컨(41)의 내장 온도센서는 전원이 차단되어 있어도 항상 실내공기온도를 감지하며;
상기 시스템제어부(40)는 메인 온도조절리모컨(41a)에서 메인 전원스위치(412)를 눌러 전원을 공급(ON)시키면 초기화하고, 각 실 온도조절리모컨(41)의 실 전원스위치(411) 중 차단(OFF)된 온도조절리모컨(41)의 온도센서에서 미리 설정된 배관동결온도를 감지하면 해당 실의 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 최소 유량이 흐르도록 미세 개방하고, 실내공기온도가 동파방지최고온도에 도달되면 해당 실(室) 난방수 코일공급관 기어드모터일체형밸브(21)를 밀폐하도록 제어하여 동파를 방지하는 것을 특징으로 하는 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 시스템제어부(40)는 홈오토메이션 시스템(HAS)와 연계하여 설치되는 유,무선 통신모듈(42)을 구비하여 사용자가 원거리에서 휴대용 단말기를 통하여 난방공급시스템을 구동 및 조작할 수 있는 것을 특징으로 하는 난방수 자동유량제어 분배장치를 구비한 난방공급시스템.