KR20170056121A - 지능형 온수 보일러의 온도컨트롤 장치 및 그 온도 컨트롤 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가정용 온수 보일러 혹은 온수 매트 보일러에 사용하는 지능형 온수 보일러의 온도컨트롤 시스템 및 온도 컨트롤 방법에 관한 것으로, 사용자들이 선호하는 온도를 설정해 놓으면 기온 및 실내의 온도에 따라 또는 난방의 부하에 따라 적정한 온도를 찾아가며 가변적으로 난방용 물의 온도를 자동설정 되는 방식으로써 초기난방일 경우에는 설정온도가 높게 설정되고 시간이 지나 따뜻해 지면 점차적으로 자동으로 낮게 설정 되므로 선호하는 온도를 항시 일정하게 유지할 수 있게 한 것이다.

Description

지능형 온수 보일러의 온도컨트롤 장치 및 그 온도 컨트롤 방법{Intelligent Temperature Control System and a Temperature Control Method for the Hot Water Boiler}

본 발명은 가정용 온수 보일러 혹은 온수 매트 보일러(이하, 모두 "온수 보일러"라 칭한다.)에 사용하는 지능형 온수 보일러의 온도컨트롤 시스템 및 온도 컨트롤 방법에 관한 것으로, 특히, 사용자들이 각자에 맞는 선호 온도를 설정해 놓고 사용중, 외기 온도 변화에 따른 물 온도 변화 혹은 난방부하에 따른 물 온도 변화가 있을 경우, 적정 온도를 찾아가며 난방용 물의 온도를 가변적으로 자동으로 설정 되게 하여 항상 사용자가 선호한 온도를 유지할 수 있게 한 지능형 온수 보일러의 온도컨트롤 장치 및 그 온도 컨트롤 방법에 관한 것이다.

일반적으로 가정용 온수보일러 및 온수매트 보일러의 온도제어는, 설정온도에서 켜지거나 혹은 꺼지도록 설정되어 있다.

이 때문에 추운 날이나 혹은 춥지 않은 날이나 초기난방시 설정온도인 일정 온도에서만 제어가 됨으로 사용자들의 체감 온도를 충족해주지 못 함으로 인하여 설정 온도 범위를 재 설정해야 만 하는 불편이 있다.

이러한 불편을 해소하기 위한 온수매트가 특허 공개번호 10-2012-0108150호로 제안되어 있다.

즉, 선행기술은 숙면을 위한 온열매트 또는 온수매트용 마이콤의 온도제어 방법에 관한 것으로, 사용자가 취침에 들기 시작하는 시간부터 잠을 깨는 시간까지의 온도를 시간별(구간별)로 설정하여 사용자의 숙면을 최대한 유도하도록 한 것으로, 사용자가 최초 수면을 이루기 위해 매트에 들어가는 오후 11시를 기준으로 30분간 매트 온도가 37~38℃를 유지하도록 하여 인체의 체온이 따뜻함을 느낄 수 있도록 하는 제1단계와; 이후 2시간 동안인 새벽 1시 반까지는 따뜻해진 체온을 서서히 낮추어 매트 온도가 33~34℃를 유지하도록 함으로써 덥지 않은 상태에서 깊은 수면으로 유도할 수 있도록 하는 제2단계와; 이후 3시간 동안인 새벽 4시 반까지는 사용자의 숙면을 유도하도록 매트 온도가 30~32℃를 유지하도록 함으로써 체온이 낮아져 깊은 수면 상태를 유지할 수 있도록 하는 제3단계와; 이후 2시간 동안인 새벽 6시 반까지는 매트 온도가 33~34℃를 유지하도록 함으로써 추위를 느끼기 쉬운 새벽녁에 다시 온도를 상승시키도록 하는 제4단계와; 이후 30분간 동안에는 매트 온도가 37~38℃를 유지하도록 함으로써 깨어 나기전 체온보다 높은 온도를 느껴 기상시 개운한 상태를 느낄 수 있도록 하는 제5단계로 구성되어 있다.

그러나 이 선행기술 또한 시간 단위로 설정 온도만을 달리하여 정해 놓았을 뿐, 설정 온도 자체는 변함이 없기 때문에 외기 온도가 급격하게 떨어지거나 혹은 외부가 온도가 그다지 떨어지지 않는 경우에도 항시 시간대 별 설정 온도로만 온도가 제어되기 때문에 사용자들의 체감온도를 제대로 충족시켜 주지 못하게 되는 단점을 갖고 있다.

따라서 본 발명자는 선호하는 온도를 설정해 놓으면 기온 및 실내의 온도에 따라 또는 난방의 부하에 따라 적정한 온도를 찾아가며 가변적으로 온도를 자동설정 되는 방식으로써 초기난방일 경우에는 설정온도가 높게 설정되고 시간이 지나 따뜻해 지면 점차적으로 자동으로 낮게 설정 되므로 선호하는 온도를 항시 일정하게 유지할 수 있게 한 것을 온도 컨트롤 장치를 개발하기에 이르런 것이다.

KR 국내 공개특허 제10-2012-0108150호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 보완하고 다양한 추가 장점을 제공하기 위해 개발된 것으로서, 사용자가 선호하는 온도를 설정해 놓으면 기온 및 실내의 온도 변화 혹은 난방 부하의 변화가 있는 경우라도 적정한 온도를 찾아가며 가변적으로 온도를 자동설정 되게하여,사용자들이 선호하는 온도를 항시 일정하게 유지할 수 있게 한 지능형 온수 보일러의 온도컨트롤 장치 및 그 온도 컨트롤 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는 지능형 온수 보일러의 온도컨트롤 장치 및 그 온도 컨트롤 방법에 의하여 달성된다.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 지능형 온수 보일러의 온도컨트롤 장치 는, 온수 보일러의 온도를 제어하는 온도컨트롤 장치에 있어서, 온수 보일러의 물 저장통에 설치되어 상기 물 저장통에 수용되는 물 온도의 높낮이 여부를 감지하는 센서로 이루어진 감지부; 상기 감지부로부터 입력되는 물 온도의 높,낮이 감지신호에 따라서 상기 물 저장통의 물 가온용 히터전원과 온수 유동용 모터 전원을 온 혹은 오프되게 제어하는 전원 제어부; 사용자가 선호하는 물 온도를 설정할 수 있게 제어하고, 외부 기온 저하에 따른 실내 온도의 변화 또는 난방 부하에 따른 물 저장통의 물 온도 변화가 상기 감지부로터 입력되는 경우 기 설치된 물 온도 보상프로그램부에 의해 상기 전원 제어부를 제어하여 적정한 온도를 찾아가며 가변적으로 온도를 자동설정 되게하여 사용자들이 선호하는 온도를 항시 일정하게 유지할 수 있게 하는 마이콤부를 포함한다.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 지능형 온수 보일러의 온도컨트롤 방법은, 물 저장통에 수용된 물 온도를 마이콤부에 의해 사용자가 선호하는 온도로 설정할 수 있게하고, 외부 기온 저하에 따른 실내 온도의 변화 또는 난방 부하에 따른 물 저장통의 물 온도 변화가 상기 감지부로터 입력되는 경우 마이콤부로 하여금 기 설치된 물 온도 보상프로그램부에 의해 상기 전원 제어부를 제어하여 적정한 온도를 찾아가며 가변적으로 온도를 자동설정 되게하여, 사용자들이 선호하는 온도를 항시 일정하게 유지할 수 있게 한 것이다.

일 실시예에 있어서, 상기 물 온도 보상프로그램부는, 기 설정된 물 온도에서 물 온도가 떨어지는 시간을 체크하고, 체크된 물 온도의 떨어지는 시간 결과에 따라 그다음 물의 온도를 기 설정된 온도 이상의 온도로 설정되게 하거나 혹은 기 설정된 온도 이하로 설정되게 상기 전원 제어부를 제어하도록 구성된 것임을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 사용자가 선호하는 온도를 설정해 놓으면 기온 및 실내의 온도 변화 혹은 난방 부하의 변화가 있는 경우라도 적정한 온도를 찾아가며 가변적으로 온도를 자동설정 되게하는 효과를 부여하고, 또한 이에 더하여 사용자가 선호하는 온도를 항시 일정하게 유지할 수 있게 하는 효과를 제공 한다.

도 1은 본 발명에 따른 지능형 온수 보일러의 온도컨트롤 장치를 개력적으로 나타낸 블럭도이고,
도 2는 본 발명에 따른 지능형 온수 보일러의 온도컨트롤용 마이콤에 의해 물 온도를 가변적으로 설정되게 제어하는 방법의 일예를 나타낸 예시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 지능형 온수 보일러의 온도컨트롤 장치의 보일러 온수 온도의 온도변화를 도시한 그래프이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 지능형 온수 보일러의 온도컨트롤 장치 및 그 온도 컨트롤 방법의 보다 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 지능형 온수 보일러의 온도컨트롤 장치의 일예를 개력적으로 나타낸 블럭도이다.

도면 표시와 같이, 본 발명에 따른 지능형 온수 보일러의 온도컨트롤 장치(100)의 구성을 대별하면, 물 온도 감지부(110), 전원 제어부(130), 및 마이콤(MICOM)부(150)로 이루어져 있다.

상기 물 온도 감지부(110)는 온수 보일러(10)의 물 저장통(Tank)(11)에 설치되어 물 저장통(11)에 수용되는 물 온도의 높고, 낮음을 감지하는 센서(112)로 이루어져 있다.

상기 전원 제어부(130)는 물 온도 감지부(110)로부터 입력되는 물 온도의 높,낮이 감지신호에 따라서 상기 물 저장통(11)에 수용된 물을 가온하는 물 가온 용 히터전원(131)과 상기 물 저장통(11)의 가온된 온수를 배관부(15)를 경유하여 다시 물 저장통(11)쪽으로 순환시키는 온수 순환용 모터 전원(132)을 온 혹은 오프되게 제어하게 구성되어 있다. 전원 제어부(130)에 의해서 전류 흐름이 온(on) 혹은 오프(off)되게 제어되는 물 가온 용 히터전원(131)에는 물 저장통(11)쪽으로 물 가온 히터(133)가 설치되어 있고, 온수 순환용 모터 전원(132)에는 물 가온 히터(133)에 의하여 가온된 물을 배관부(15)로 순환시키는 온수 순환 모터(134)가 배관부(15)에 설치되어 있다.

상기 마이콤부(150)는 물 온도 감지부(110)의 온도를 설정되게 제어함과 아울러 설정된 물 온도 감지부(110)로부터 입력되는 물 온도의 높,낮이의 감지 신호에 따라서 상기 전원 제어부(130)를 제어하여 물 저장통(11)의 물 온도를 가변적으로 재 설정하는 작용을 한다.

즉, 마이콤부(150)는 사용자들이 선호하는 물 온도를 마이콤부(150)를 통하여 설정할 수 있게 한다. 따라서 외부 기온 저하에 따른 실내 온도의 변화 또는 난방 부하에 따라 물 저장통(11)의 물 온도 변화가 감지부(110)로부터 감지되어 마이콤부(150)로 입력되는 경우, 마이콤부(150)는 물 가온 히터(133)로 흐르는 전류를 제어되게 전원 제어부(130)의 물 가온 용 히터전원(131)을 제어하여 물 저장통(11)의 물에 대한 온도를 가변적으로 재 설정하여 사용자들이 선호하는 온도를 항시 일정하게 유지할 수 있게 한다. 마이콤부(150)의 위와 같은 작용은 마이콤부(150)에 프로그램화 하여 설치한 물 온도 보상프로그램부(152)에 의하여 달성된다.

마이콤부(150)에 설치된 물 온도 보상프로그램부(152)는, 사용자들이 마이콤부(150)에 입력하여 설정한 물 온도로부터 외부 기온 등에 의해 물 온도가 떨어지는 것이 감지부(110)로부터 입력되는 경우 물 온도가 떨어지는 시간을 체크하여 체크된 시간 결과에 따라 전원 제어부(130)의 히터 전원(131)을 제어하여 물 저장통(11)의 물(온수) 온도를 다시 설정하게 구성되어 있다.

예컨데, 마이콤부(115)에 의하여 체크된 물 온도의 떨어지는 시간이 원래 설정된 온도로부터 빠른 시간내에 떨어진 것으로 체크된 경우에는, 상기 물 온도 보상프로그램부(152)의 가동에 의하여 그 다음 물의 온도를 떨어지는 시간에 비례하여 최초 설정된 온도 이상의 온도로 설정되게 전원 제어부(130)의 히터 전원(131)을 제어하게 되고, 반대로 마이콤부(115)에 의하여 체크된 물 온도의 떨어지는 시간이 기 설정된 온도로부터 서서히 떨어진 것으로 체크된 경우에는 그 다음 물의 온도를 떨어지는 시간에 비례하여 최초 설정된 온도 보다도 낮은 온도로 설정되게 전원 제어부(130)의 히터 전원(131)을 제어하는 가변적인 온도 설정이 이루어지게 함으로써, 종래 온도가 떨어지는 경우 사용자들이 온도를 더 높이거나 하여 일일히 재 설정 해야 하는 불편을 없게 한 것이다.

상기에서 온수 보일러(10)의 물 저장통(11)의 물 온도가 떨어지는 경우의 예로 난방에 부하가 걸리는 경우를 들었는데, 예컨데 가정용 온수 보일러에 설치되는경우 실제 난방평수는 2평인데 이를 조금 초과하는 평수에 설치되어 설정된 물 온도가 빠른 시간 내에 떨어지는 경우에도 본 발명을 적용하면 위와 같은 물 온도의 제어방법으로 난방 온도를 사용자들이 선호하는 온도로 유지할 수 있다는 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 지능형 온수 보일러의 온도컨트롤용 마이콤에 의해 물 온도를 가변적으로 설정되게 제어하는 방법의 일예를 나타낸 예시도이다.

도 2의 예시도는, 물 저장통(11)의 물 온도를 사용자가 선호하는 예컨데 60℃로 설정한 상태에서 0℃를 기점으로 하여 -5℃로 떨어지는 기온변화가 있을 때 온도가 떨어지는 시간들을 마이콤부(150)가 지속적으로 카운트하여 체크하고, 체크 시간에 따라서 물 온도가 재 설정되게 제어되는 상태를 예시한 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 지능형 온수 보일러의 온도컨트롤 장치의 보일러 온수 온도의 온도변화를 도시한 그래프이다.

도 3은 도 2에 예시한 바와 같은 시간 흐름에 따른 물 온도의 재 설정시 물 온도가 시간에 따라 가변되면서 설정되는 온도 변화를 그래프화 한 것이다.

이 그래프에 의하면 사용자들이 선호하는 온도를 설정해 놓으면 기온 및 실내의 온도에 따라 또는 난방의 부하에 따라 적정한 온도를 찾아가며 가변적으로 난방용 물의 온도를 자동설정 되는 방식으로써 초기난방일 경우에는 설정온도가 높게 설정되고 시간이 지나 따뜻해 지면 점차적으로 자동으로 낮게 설정 되므로 선호하는 온도를 항시 일정하게 유지할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

11 : 물 저장통(tank)
100 : 지능형 온수 보일러의 온도컨트롤 장치
110 : 물 온도 감지부
130 : 전원 제어부
131: 물 가온 용 히터전원
132 : 온수 순환용 모터 전원
133 : 물 가온 히터
134 : 온수 순환 모터
150 : 마이콤(MICOM)부
152 : 물 온도 보상프로그램부

Claims (4)

1. 온수 보일러의 온도를 제어하는 온도컨트롤 장치에 있어서,
   온수 보일러의 물 저장통에 설치되어 상기 물 저장통에 수용되는 물 온도의 높낮이 여부를 감지하는 센서로 이루어진 감지부;
   상기 감지부로부터 입력되는 물 온도의 높,낮이 감지신호에 따라서 상기 물 저장통의 물 가온용 히터전원과 온수 유동용 모터 전원을 온 혹은 오프되게 제어하는 전원 제어부; 및
   사용자가 선호하는 물 온도를 설정할 수 있게 제어하고, 외부 기온 저하에 따른 실내 온도의 변화 또는 난방 부하에 따른 물 저장통의 물 온도 변화가 상기 감지부로터 입력되는 경우 기 설치된 물 온도 보상프로그램부에 의해 상기 전원 제어부를 제어하여 적정한 온도를 찾아가며 가변적으로 온도를 자동설정 되게하여 사용자들이 선호하는 온도를 항시 일정하게 유지할 수 있게 하는 마이콤부;를 포함하는 지능형 온수 보일러의 온도 컨트롤 장치.
2. 청구항1에 있어서,
   상기 물 온도 보상프로그램부는, 기 설정된 물 온도에서 물 온도가 떨어지는 시간을 체크하고, 체크된 물 온도의 떨어지는 시간 결과에 따라 그다음 물의 온도를 기 설정된 온도 이상의 온도로 설정되게 하거나 혹은 기 설정된 온도 이하로 설정되게 상기 전원 제어부를 제어하도록 구성됨을 특징으로 하는 지능형 온수 보일러의 온도컨트롤 장치.
3. 물 저장통에 수용된 물 온도를 마이콤부에 의해 사용자가 선호하는 온도로 설정할 수 있게하고,
   외부 기온 저하에 따른 실내 온도의 변화 또는 난방 부하에 따른 물 저장통의 물 온도 변화가 상기 감지부로터 입력되는 경우 마이콤부로 하여금 기 설치된 물 온도 보상프로그램부에 의해 상기 전원 제어부를 제어하여 적정한 온도를 찾아가며 가변적으로 온도를 자동설정 되게하여, 사용자들이 선호하는 온도를 항시 일정하게 유지할 수 있게 한 지능형 온수 보일러의 온도컨트롤 방법.
4. 청구항3에 있어서,
   상기 물 온도 보상프로그램부는, 기 설정된 물 온도에서 물 온도가 떨어지는 시간을 체크하고, 체크된 물 온도의 떨어지는 시간 결과에 따라 그다음 물의 온도를 기 설정된 온도 이상의 온도로 설정되게 하거나 혹은 기 설정된 온도 이하로 설정되게 상기 전원 제어부를 제어하도록 구성됨을 특징으로 하는 지능형 온수 보일러의 온도컨트롤 방법.

Images