KR20230166348A

KR20230166348A - 난방시스템

Info

Publication number: KR20230166348A
Application number: KR1020220066207A
Authority: KR
Inventors: 조장래; 설광봉
Original assignee: 주식회사진영알엔에치
Priority date: 2022-05-30
Filing date: 2022-05-30
Publication date: 2023-12-07

Abstract

복수 개의 구획으로 나누어진 피난방구역을 난방수로 난방시키는 난방 시스템에 있어서, 상기 각 구획들에 난방수를 공급하는 가지 공급관에 구비되어, 난방수의 유량을 조절하는 유량조절밸브, 상기 유량조절밸브에 구비되어, 상기 유량조절밸브를 구동시키는 유량조절구동기, 상기 각 구획들에 구비되며, 상기 각 구획들이 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간을 측정하는 센서 및 사용자에 의해 상기 유량조절밸브의 개도값이 입력되는 입력부를 포함하는 온도조절기, 및 상기 각 구획들의 온도조절기로부터 상기 소요 시간 및 상기 유량조절밸브의 개도값을 전달받아 상기 유량조절밸브의 개도값에 가중치를 부여하여 보정하며, 보정한 개도값을 상기 유량조절구동기에 전달하는 제어부를 포함할 수 있으며, 상기 구획들 중 어느 한 구획에 구비된 상기 온도조절기의 입력부에는 사용자에 의해 최대 개도값이 입력되고, 상기 구획들 중 나머지 구획들에 구비된 상기 온도조절기들의 입력부들에는 사용자에 의해 최대 개도값보다 작은 개도값들이 각각 입력되며, 이후, 상기 각 구획들의 온도조절기는 상기 각 구획들의 실내 온도가 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간을 측정하여 상기 제어부에 전달하고, 상기 제어부는, 최대 개도값이 입력된 구획이 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간을 기준으로, 이보다 많은 소요 시간이 걸리는 구획의 유량조절구동기의 개도값에는 양의 가중치를 부여하여 보정하고, 이보다 작은 소요 시간이 걸리는 구획의 유량조절구동기의 개도값에는 음의 가중치를 부여하여 보정할 수 있다.

Description

난방시스템{HEATING SYSYEM}

본 발명은 난방 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 다른 면적을 가진 구획들을 온도 편차 없이 효율적으로 난방시키는 난방시스템에 관한 것이다.

일반적으로 난방시스템은 피난방구역을 난방수를 이용하여 난방하는 장치이다. 난방수는 개별적으로 보일러를 구비하여 공급받을 수도 있고, 지역난방기관으로부터 공급받을 수도 있다. 종래의 난방시스템은 사용자가 온도조절기에 표시된 현재 온도를 보고, 난방이 필요하다고 생각되면 난방을 작동시키는 방식이다. 혹은 사용자가 실내에 구비된 실내온도조절기에 원하는 실내온도를 설정하여 두면, 실내의 공기의 온도가 설정온도에 도달하기까지 난방시스템이 작동하여 난방을 계속하는 방식이다. 난방시스템이 작동되면, 난방수는 피난방구역 내로 유입되어 구비된 난방 코일이라고도 불리는 가지관을 통과한 후 외부로 다시 배출된다. 이때, 가지관에서 일어나는 열교환에 의해 실내 바닥과 실내공기가 가열되어 난방이 이루어진다. 종래 난방시스템은 난방비를 절약하는 것과 동시에 효율적인 난방이 실현될 수 있도록 난방수가 공급되는 공급관, 난방수가 회수되는 회수관 또는 그 사이의 다수의 가지관들에 온도센서를 구비하여 이로부터 얻어지는 온도에 근거하여 어떤 제어로직에 따라 공급되는 난방수의 전체 유량을 제어하려고 하거나, 혹은 공급관과 회수관의 내부의 압력을 측정하여 이에 근거하여 공급되는 난방수의 유량을 제어하는 등의 방안을 취해왔다. 하지만 이러한 종래 난방시스템은 복잡한 구성과 제어로직으로 인해 필요한 센서 등의 부품이 많이 필요하다는 문제점이 있었고, 이로 인해 난방시스템의 내구성 역시 보장받지 못한다는 문제점이 있었다. 또한, 종래 난방시스템은 이론적인 계산에만 기초하는 등의 이유로 난방희망온도에 빠르게 도달하지 못하고 있다는 문제점이 있다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 각 구획들의 유량조절밸브의 개도값에 가중치를 부여하여 각 구획들의 온도 편차를 줄이는 난방시스템을 제공하는 것이다. 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 한정되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 과제 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 복수 개의 구획으로 나누어진 피난방구역을 난방수로 난방시키는 난방시스템에 있어서, 상기 각 구획들에 난방수를 공급하는 가지 공급관에 구비되어, 난방수의 유량을 조절하는 유량조절밸브, 상기 유량조절밸브에 구비되어, 상기 유량조절밸브를 구동시키는 유량조절구동기, 상기 각 구획들에 구비되며, 상기 각 구획들이 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간을 측정하는 센서 및 사용자에 의해 상기 유량조절밸브의 개도값이 입력되는 입력부를 포함하는 온도조절기, 및 상기 각 구획들의 온도조절기로부터 상기 소요 시간 및 상기 유량조절밸브의 개도값을 전달받아 상기 유량조절밸브의 개도값에 가중치를 부여하여 보정하며, 보정한 개도값을 상기 유량조절구동기에 전달하는 제어부를 포함할 수 있으며, 상기 구획들 중 어느 한 구획에 구비된 상기 온도조절기의 입력부에는 사용자에 의해 최대 개도값이 입력되고, 상기 구획들 중 나머지 구획들에 구비된 상기 온도조절기들의 입력부들에는 사용자에 의해 최대 개도값보다 작은 개도값들이 각각 입력되며, 이후, 상기 각 구획들의 온도조절기는 상기 각 구획들의 실내 온도가 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간을 측정하여 상기 제어부에 전달하고, 상기 제어부는, 최대 개도값이 입력된 구획이 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간을 기준으로, 이보다 많은 소요 시간이 걸리는 구획의 유량조절구동기의 개도값에는 양의 가중치를 부여하여 보정하고, 이보다 작은 소요 시간이 걸리는 구획의 유량조절구동기의 개도값에는 음의 가중치를 부여하여 보정할 수 있다.

또한, 상기 최대 개도값이 입력된 구획은 면적이 가장 큰 구획일 수 있다.

또한, 상기 각 구획의 온도조절기가 상기 각 구획이 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간을 측정하는 동안, 사용자는 상기 입력부에 상기 유량조절밸브의 개도값에 대한 가중치를 직접 입력하여 부여하며, 제어부는 가중치가 부여된 상기 유량조절밸브의 개도값을 전달받아 상기 유량조절구동기에 전달할 수 있다.

또한, 상기 일정 온도는 0.5℃ 또는 1℃일 수 있다.

또한, 상기 각 구획들의 온도조절기는 상기 제어부와 무선으로 연결될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 난방시스템에 있어서, 사용자가 각 구획들의 온도조절기에 유량조절밸브의 개도값을 입력하기만 하면, 이후 온도조절기들, 제어부(500), 유량조절구동기들, 및 유량조절밸브들이 상기 각 구획들에 공급되는 난방수의 유량을 자동으로 조절할 수 있다. 즉, 상기 난방시스템은 최소한의 구성으로 상기 각 구획들을 온도 편차 없이 효율적이고 간편하게 난방할 수 있다.

다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 난방시스템의 구조를 개념적으로 표현한 개념도이다.
도 2는 도 1의 온도조절기를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 이하의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 기술적 사상은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 기술적 사상을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 기술적 사상을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별 기호에 불과하다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에 기재된 "~부", "~기", "~자", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다.

그리고 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 이하의 실시예는 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 개시를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 난방시스템의 구조를 개념적으로 표현한 개념도이며, 도 2는 도 1의 온도조절기를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 난방시스템(10)은 피난방구역(100)을 난방수로 난방시킬 수 있다.

피난방구역(100)은 복수 개의 구획으로 나누어질 수 있다. 본 실시예의 경우, 피난방구역(100)은 제1 내지 제4 구획들(110, 120, 130, 140)로 나누어질 수 있으며, 제1 내지 제4 구획들(110, 120, 130, 140)은 서로 다른 면적을 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 구획(110)이 가장 큰 면적을 가지며, 제2 구획(120), 제3 구획(130) 및 제4 구획(140) 순으로 작은 면적을 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 구획(110)은 거실일 수 있으며, 제2 내지 제4 구획들(120, 130, 140)은 방일 수 있다.

도 1에는 피난방구역(100)이 제1 내지 제4 구획들(110, 120, 130, 140)로 나누어지는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 피난방구역(100)은 2개 또는 3개의 구획들로 나누어질 수 있거나, 5개 이상의 구획들로 나누어질 수 있다.

한편, 난방수는 지역난방공사에서 공급받을 수도 있고, 각 세대에 구비된 보일러로부터 공급받을 수도 있다. 난방수는 메인 공급관(200)으로부터 상기 각 구획들에 각각 난방수를 공급하는 가지 공급관들로 분할되어 공급된다. 본 실시예의 경우, 난방수는 메인 공급관(200)으로부터 제1 내지 제4 구획들(110, 120, 130, 140)에 각각 난방수를 공급하는 제1 내지 제4 가지 공급관들(210, 220, 230, 240)로 분할되어 공급된다. 도 1에 도시하지는 않았으나, 제1 내지 제4 구획들(110, 120, 130, 140)을 돌아 나온 난방수는 메인 배출관을 통해 외부로 배출된다.

난방시스템(10)은 온도조절기, 유량조절밸브, 유량조절구동기, 및 제어부(500)를 포함할 수 있다. 본 실시예의 경우, 난방시스템(10)은 제1 내지 제4 온도조절기들(111, 121, 131, 141), 제1 내지 제4 유량조절밸브들(310, 320, 330, 340), 제1 내지 제4 유량조절구동기들(410, 420, 430, 440), 및 제어부(500)를 포함할 수 있다.

상기 온도조절기는 상기 각 구획들에 구비될 수 있다. 본 실시예의 경우, 제1 내지 제4 온도조절기들(111, 121, 131, 141)은 제1 내지 제4 구획들(110, 120, 130, 140)의 내부에 각각 구비될 수 있다.

상기 온도조절기는 난방 희망온도, 실내 현재온도, 및 상기 유량조절밸브의 개도값 등이 표시되는 표시부, 사용자에 의해 난방 희망온도, 상기 유량조절밸브의 개도값 등이 입력될 수 있는 입력부, 및 실내 현재온도를 측정할 수 있는 센서를 구비할 수 있다.

상세하게, 제1 온도조절기(111)는 제1 구획(110)의 난방 희망온도 및 살내 현재온도, 및 제1 유량조절밸브(310)의 개도값 등이 표시될 수 있는 제1 표시부(112), 사용자에 의해 제1 구획(110)의 난방 희망온도, 제1 유량조절밸브(310)의 개도값 등이 입력될 수 있는 제1 입력부(113), 및 제1 구획(110)의 실내 현재온도를 측정할 수 있는 제1 센서(114)를 구비할 수 있다.

다만,　도 2에 도시된 제1 온도조절기(111)의 각 구성들을 개념적으로 표시한 도면일 뿐이며, 동일한 기능을 수행하는 범위 내에서 다양하게 변형 가능하다.

또한, 도 2에는 대표적으로 제1 온도조절기(111)만을 도시하고 제2 내지 제4 온도조절기들(121, 131, 141)은 도시하지 않았으나, 각 제2 내지 제4 온도조절기들(121, 131, 141)도 제1 온도조절기(111)와 실질적으로 동일한 구성들을 포함할 수 있다. 즉, 제2 온도조절기(121)는 제2 표시부, 제2 입력부 및 제2 센서를 포함하고, 제3 온도조절기(131)는 제3 표시부, 제3 입력부 및 제3 센서를 포함하며, 제4 온도조절기(141)는 제4 표시부, 제4 입력부 및 제4 센서를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 입력부는 사용자에 의해 상기 유량조절밸브의 개도값이 입력되고, 상기 센서는 상기 구획의 실내 온도가 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간을 측정하여 제어부(500)에 전달할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 일정 온도는 0.5℃ 또는 1℃일 수 있다.

상기 구획들 중 어느 한 구획에 구비된 상기 온도조절기의 입력부에는 사용자에 의해 최대 개도값이 입력되고, 상기 구획들 중 나머지 구획들에 구비된 상기 온도조절기들의 입력부들에는 사용자에 의해 최대 개도값보다 작은 개도값들이 각각 입력될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 개도값은 0에서 10의 범위를 가질 수 있다.

이후, 상기 각 구획들의 온도조절기는 상기 각 구획들의 실내 온도가 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간을 측정하여 제어부(500)에 전달할 수 있다.

본 실시예의 경우, 제1 구획(110)의 실내 온도가 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간 및 제1 유량조절밸브(310)의 개도값은 각각 제1 소요 시간 및 제1 개도값이고, 제2 구획(120)의 실내 온도가 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간 및 제2 유량조절밸브(320)의 개도값은 각각 제2 소요 시간 및 제2 개도값이며, 제3 구획(130)의 실내 온도가 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간 및 제3 유량조절밸브(330)의 개도값은 각각 제3 소요 시간 및 제3 개도값이고, 제4 구획(140)의 실내 온도가 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간 및 제4 유량조절밸브(340)의 개도값은 각각 제4 소요 시간 및 제4 개도값일 수 있다.

제1 내지 제4 구획들(110, 120, 130, 140) 중 가장 큰 면적을 가지는 제1 구획(110)에 구비된 제1 온도조절기(111)의 제1 입력부(113)에는 사용자에 의해 최대 개도값, 즉, 상기 제1 개도값이 입력되고, 제2 내지 제4 구획들(120, 130, 140)에 구비된 제2 내지 제4 온도조절기들(121, 131, 141)의 상기 제2 내지 제4 입력부들에는 사용자에 의해 최대 개도값보다 작은 상기 제2 내지 제4 개도값들이 각각 입력될 수 있다.

이후, 제1 내지 제4 온도조절기들(111, 121, 131, 141)은 제1 내지 제4 구획들(110, 120, 130, 140)의 실내 온도가 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간을 각각 측정하여 제어부(500)에 전달할 수 있다.

상기 온도조절기의 조작 방법 및 난방시스템(10)의 동작 과정에 대해서는 추후 자세히 후술하기로 한다.

상기 유량조절밸브는 상기 가지 공급관에 구비되어, 해당 구획에 공급되는 난방수의 유량을 조절할 수 있다. 즉, 난방수의 공급 유량은 상기 유량조절밸브의 개도 정도에 따라 조절될 수 있다. 본 실시예의 경우, 제1 내지 제4 유량조절밸브들(310, 320, 330, 340)은 제1 내지 제4 가지 공급관들(210, 220, 230, 240)에 각각 구비되어, 제1 내지 제4 구획들(110, 120, 130, 140)에 공급되는 난방수의 유량을 각각 조절할 수 있다.

상기 유량조절구동기는 상기 유량조절밸브에 구비되어, 상기 유량조절밸브를 구동시킬 수 있다. 본 실시예의 경우, 제1 내지 제4 유량조절구동기들(410, 420, 430, 440)는 제1 내지 제4 유량조절밸브들(310, 320, 330, 340)에 각각 구비되어, 제1 내지 제4 유량조절밸브들(310, 320, 330, 340)를 각각 구동시킬 수 있다.

제어부(500)는 상기 각 구획들의 온도조절기로부터 신호를 전달받아 연산 후 상기 각 유량조절구동기로 연산 신호를 전달할 수 있다. 상세하게, 상기 각 구획들의 온도조절기로부터 상기 소요 시간 및 상기 유량조절밸브의 개도값을 전달받아 상기 유량조절밸브의 개도값에 가중치를 부여하여 보정하며, 보정한 개도값을 상기 유량조절구동기에 전달할 수 있다.

제어부(500)는 최대 개도값이 입력된 구획이 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간을 기준으로, 이보다 많은 소요 시간이 걸리는 구획의 유량조절구동기의 개도값에는 양의 가중치를 부여하여 보정하고, 이보다 작은 소요 시간이 걸리는 구획의 유량조절구동기의 개도값에는 음의 가중치를 부여하여 보정할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 개도값 가중치는 -3에서 +3의 범위를 가질 수 있다.

본 실시예의 경우, 제어부(500)는 제1 내지 제4 온도조절기들(111, 121, 131, 141)로부터 상기 제1 내지 제4 소요 시간들 및 상기 제1 내지 제4 개도값들을 전달받아 상기 제1 내지 제4 개도값들에 가중치를 부여하여 보정하며, 보정한 개도값들인, 제1-1, 제2-1, 제3-1 및 제4-1 개도값들을 제1 내지 제4 유량조절구동기들(410, 420, 430, 440)에 각각 전달할 수 있다.

제어부(500)는 최대 개도값, 즉, 상기 제1 개도값이 입력된 제1 구획(110)이 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 상기 제1 소요 시간보다 상기 제2 내지 제4 소요 시간들이 크면 상기 제2 내지 제4 개도값들에 양의 가중치를 부여하여 보정하고, 상기 제1 소요 시간보다 상기 제2 내지 제4 소요 시간들이 작으면 상기 제2 내지 제4 개도값들에 음의 가중치를 부여하여 보정할 수 있다.

한편, 상기 각 구획의 온도조절기가 상기 각 구획이 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간을 측정하는 동안, 사용자는 상기 입력부에 상기 유량조절밸브의 개도값에 대한 가중치를 직접 입력하여 부여하며, 제어부(500)는 가중치가 부여된 상기 유량조절밸브의 개도값을 전달받아 상기 유량조절구동기에 전달할 수 있다.

제어부(500)의 동작 과정 및 난방시스템(10)의 동작 과정에 대해서는 추후 자세히 후술하기로 한다.

한편, 제어부(500)는 본 실시예에서는 개별적으로 구별된 것으로 예시되어 있으나, 다른 실시예에서는 상기 온도조절기들 중 어느 하나의 온도조절기에 제어부(500)의 기능이 통합되어 구비될 수도 있다. 즉, 제어부(500)의 기능을 구비하고 있기만 하면, 반드시 별도의 장치로서 구비되어야 하는 것은 아니다.

본 실시예의 경우, 상기 온도조절기들과 상기 제어부 및 상기 유량조절구동기들과 상기 제어부는 각각 무선에 의해 연결되고 있다. 다만, 다른 실시예의 경우, 상기 온도조절기들과 상기 제어부 및 상기 유량조절구동기들과 상기 제어부는 유선에 의해 연결될 수도 있다.

이하에서는, 일 실시예에 따른 난방시스템(10)의 동작 과정에 대해서 아래 표 1 및 표 2를 참조하여 자세히 설명하기로 한다.

표 1은 일 실시예에 따라 사용자가 상기 각 구획들의 온도조절기의 입력부에 입력한 개도값, 상기 각 구획들의 실내 온도가 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간, 상기 각 구획들의 최대 소요 시간 대비 시간차, 상기 제어부가 상기 유량조절밸브에 부여한 개도값 가중치, 및 가중치가 부여되어 보정된 개도값을 나타낸 것이며, 표 2는 표 1의 상기 각 구획들의 최대 소요 시간 대비 시간차에 따른 개도값 가중치를 나타낸 것이다. 이때, 개도값은 0에서 10의 범위를 가지며, 개도값 가중치는 -3에서 +3의 범위를 가진다.

구분	제1 구획	제2 구획	제3 구획	제4 구획
입력 개도값	10	9	8	7
소요 시간(분)	120	100	80	60
최대 소요 시간 대비 시간차(분)	0	-20	-40	-80
개도값 가중치	0	-1	-1	-2
보정한 개도값	10	8	7	5

유량조절밸브 개도 여부	개도값 가중치	최대 소요 시간 대비 시간차(분)
유량조절밸브 개도 여부	개도값 가중치	제1 구획	제2 구획	제3 구획	제4 구획
닫힘	-3	-120 ~ -180	-120 ~ -180	-120 ~ -180	-120 ~ -180
	-2	-60 ~ -120	-60 ~ -120	-60 ~ -120	-60 ~ -120
	-1	0 ~ -60	0 ~ -60	0 ~ -60	0 ~ -60
변화 없음	0	0	0	0	0
열림	1	0 ~ 60	0 ~ 60	0 ~ 60	0 ~ 60
	2	60 ~ 120	60 ~ 120	60 ~ 120	60 ~ 120
	3	180	180	180	180

사용자는 상기 각 구획들의 온도조절기의 입력부에 개도값을 입력한다. 표 1 및 표 2는 사용자가 제1 구획(110)의 제1 온도조절기(111)의 제1 입력부(113)에 최대 개도값인 제1 개도값 10을 입력하고, 제2 구획(120)의 제2 온도조절기(121)의 상기 제2 입력부에 제2 개도값 9를 입력하며, 제3 구획(130)의 제3 온도조절기(131)의 상기 제3 입력부에 제3 개도값 8을 입력하고, 제4 구획(140)의 제4 온도조절기(141)의 상기 제4 입력부에 제4 개도값 7을 입력한 경우를 예시한다.

이후, 상기 각 구획들의 온도조절기의 센서는 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간을 측정한다. 위 예에서는, 제1 내지 제4 온도조절기들(111, 121, 131, 141)이 제1 내지 제4 구획들(110, 120, 130, 140)이 1℃만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간을 각각 측정한다. 이때, 제1 구획(110)의 제1 소요 시간은 120분이고, 제2 구획(120)의 제2 소요 시간은 100분이며, 제3 구획(130)의 제3 소요 시간은 80분이고, 제4 구획(140)의 제4 소요시간은 60분이다.

이후, 상기 각 온도조절기들은 상기 제1 내지 제4 개도값들 및 상기 제1 내지 제4 소요 시간들을 제어부(500)로 전달한다.

제어부(500)는 상기 제1 내지 제4 소요 시간들 및 상기 제1 내지 제4 개도값들을 연산한다. 상세하게, 제어부(500)는 최대 개도값, 즉, 상기 제1 개도값이 입력된 제1 구획(110)이 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 상기 제1 소요 시간보다 상기 제2 내지 제4 소요 시간들이 크면 상기 제2 내지 제4 개도값들에 양의 가중치를 부여하여 보정하고, 상기 제1 소요 시간보다 상기 제2 내지 제4 소요 시간들이 작으면 상기 제2 내지 제4 개도값들에 음의 가중치를 부여하여 보정한다. 위 예에서는, 최대 소요 시간은 제1 소요 시간이며, 상기 제1 소요 시간은 120분이다. 제1 소요 시간 대비 제1 소요 시간의 시간차는 0분이므로, 제1 개도값에 대한 가중치는 0이다. 제1 소요 시간 대비 제2 소요 시간의 시간차는 -20분이므로, 제2 개도값에 대한 가중치는 -1이다. 제1 소요 시간 대비 제3 소요 시간의 시간차는 -40분이므로, 제3 개도값에 대한 가중치는 -1이다. 제1 소요 시간 대비 제4 소요 시간의 시간차는 -80분이므로, 제4 개도값에 대한 가중치는 -2이다. 즉, 제어부(500)는 제2 개도값 9에는 -1의 가중치를 부여하여 보정하고, 제3 개도값 8에는 -1의 가중치를 부여하여 보정하며, 제4 개도값 7에는 -2의 가중치를 부여하여 보정한다.

이후, 제어부(500)는 보정한 개도값들인 제1-1 내지 제4-1 개도값들을 상기 유량조절구동기에 전달한다. 위 예에서는, 제어부(500)는 제1-1 개도값인 10, 제2-1 개도값인 8, 제3-1 개도값인 7, 및 제4-1 개도값인 5를 제1 내지 제4 유량조절구동기들(410, 420, 430, 440)에 각각 전달한다.

이후, 상기 각 유량조절구동기는 전달받은 상기 제1-1 내지 제4-1 개도값들에 따라 상기 유량조절밸브를 구동시킨다. 즉, 상기 유량조절구동기는 보정된 개도값이 양의 가중치가 부여된 경우 상기 유량조절밸브를 가중치만큼 열리도록 구동시키고, 보정된 개도값이 음의 가중치가 부여된 경우 상기 유량조절밸브를 가중치만큼 닫히도록 구동시킨다. 위 예에서는, 제1 유량조절구동기(410)는 제1 개도값과 제1-1 개도값이 동일하므로 제1 유량조절밸브(310)를 구동시키지 않는다. 제2 유량조절구동기(420)는 제2 개도값에 -1의 가중치가 부여된 제2-1 개도값을 전달받으므로 제2 유량조절밸브(320)를 -1의 가중치만큼 닫히도록 구동시킨다. 제3 유량조절구동기(430)는 제3 개도값에 -1의 가중치가 부여된 제3-1 개도값을 전달받으므로 제3 유량조절밸브(330)를 -1의 가중치만큼 닫히도록 구동시킨다. 제4 유량조절구동기(440)는 제4 개도값에 -2의 가중치가 부여된 제4-1 개도값을 전달받으므로 제4 유량조절밸브(340)를 -2의 가중치만큼 닫히도록 구동시킨다.

전술한 바와 같이, 제1 구획(110)이 가장 큰 면적을 가지므로 제1 소요 시간이 최대 소요 시간이다. 반면, 제2 내지 제4 구획들(120, 130, 140)은 제1 구획(110)보다 작은 면적을 가지므로, 제2 내지 제4 소요 시간들은 제1 소요 시간보다 작다. 즉, 제1 내지 제4 구획들(110, 120, 130, 140)을 온도 편차 없이 효율적으로 난방하기 위해서는 제2 내지 제4 구획들(120, 130, 140)에 공급되는 난방수의 유량을 조절할 필요가 있다. 제2 내지 제4 구획들(120, 130, 140)에 공급되는 난방수의 유량을 조절하기 위해, 제어부(500)는 제1 내지 제4 온도조절기들(111, 121, 131, 141)로부터 전달받은 상기 제1 내지 제4 개도값들 및 상기 제1 내지 제4 소요 시간들을 연산하여, 상기 제1 내지 제4 개도값들에 가중치를 부여하여 보정한 후, 보정된 상기 제1-1 내지 제4-1 개도값들을 상기 제1 내지 제4 유량조절구동기들(410, 420, 430, 440)에 각각 전달한다. 이후, 상기 제1 내지 제4 유량조절구동기들(410, 420, 430, 440)은 전달받은 상기 제1-1 내지 제4-1 개도값들에 따라 상기 유량조절밸브를 구동시킨다. 즉, 난방시스템(10)은 제1 내지 제4 온도조절기들(111, 121, 131, 141), 제어부(500), 제1 내지 제4 유량조절구동기들(410, 420, 430, 440), 및 제1 내지 제4 유량조절밸브들(310, 320, 330, 340)만으로 제2 내지 제4 구획들(120, 130, 140)에 공급되는 난방수의 유량을 조절할 수 있다.

종래의 난방시스템은 각 구획들에 공급되는 난방수의 유량을 가지 공급관의 길이나 그 구획의 면적을 계산하여 결정하거나, 희망온도와 현재온도의 차이값에 비례하여 획일적 기준에 따라 계산하거나, 다수의 온도센서나 압력센서 등을 구비하여 복잡한 구성으로 계산하였다.

하지만, 예시적인 실시예들에 있어서, 난방시스템(10)은 사용자가 제1 내지 제4 온도조절기들(111, 121, 131, 141)에 상기 제1 내지 제4 개도값들을 입력하기만 하면, 이후 제1 내지 제4 온도조절기들(111, 121, 131, 141), 제어부(500), 제1 내지 제4 유량조절구동기들(410, 420, 430, 440), 및 제1 내지 제4 유량조절밸브들(310, 320, 330, 340)이 제1 내지 제4 구획들(110, 120, 130, 140)에 공급되는 난방수의 유량을 자동으로 조절할 수 있다. 즉, 난방시스템(10)은 최소한의 구성으로 제1 내지 제4 구획들(110, 120, 130, 140)을 온도 편차 없이 효율적이고 간편하게 난방할 수 있다.

이하에서는, 일 실시예에 따른 난방시스템(10)의 동작 과정에 대해서 아래 표 3 및 표 4를 참조하여 자세히 설명하기로 한다.

표 3은 일 실시예에 따라 사용자가 상기 각 구획들의 온도조절기의 입력부에 입력한 개도값, 상기 각 구획들의 실내 온도가 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간, 상기 각 구획들의 평균 소요 시간, 상기 각 구획들의 평균 소요 시간 대비 시간차, 평균 소요 시간 대비 시간차 보정값, 상기 제어부가 상기 유량조절밸브에 부여한 개도값 가중치, 및 가중치가 부여되어 보정된 개도값을 나타낸 것이며, 표 4는 표 3의 상기 각 구획들의 평균 소요 시간 대비 시간차에 따른 개도값 가중치를 나타낸 것이다. 이때, 개도값은 0에서 10의 범위를 가지며, 개도값 가중치는 -3에서 +3의 범위를 가진다.

구분	제1 구획	제2 구획	제3 구획	제4 구획
입력 개도값	10	9	8	7
소요 시간(분)	120	100	80	60
평균 소요 시간(분)	90
평균 소요 시간 대비 시간차(분)	+30	+10	-10	-30
평균 소요 시간 대비 시간차 보정값(분)	0	0	-50	-70
개도값 가중치	0	0	-1	-2
보정한 개도값	10	9	7	5

유량조절밸브 개도 여부	개도값 가중치	평균 소요 시간 대비 시간차(분)
유량조절밸브 개도 여부	개도값 가중치	제1 구획	제2 구획	제3 구획	제4 구획
닫힘	-3	-120 ~ -180	-120 ~ -180	-120 ~ -180	-120 ~ -180
	-2	-60 ~ -120	-60 ~ -120	-60 ~ -120	-60 ~ -120
	-1	0 ~ -60	0 ~ -60	0 ~ -60	0 ~ -60
변화 없음	0	0	0	0	0
열림	1	0 ~ 60	0 ~ 60	0 ~ 60	0 ~ 60
	2	60 ~ 120	60 ~ 120	60 ~ 120	60 ~ 120
	3	180	180	180	180

제어부(500)는 상기 제1 내지 제4 소요 시간들 및 상기 제1 내지 제4 개도값들을 연산한다. 상세하게, 제어부(500)는 상기 각 구획들의 평균 소요 시간을 계산한 후, 평균 소요 시간 대비 각 제1 내지 제4 소요 시간들의 시간차를 계산하고, 상기 각 구획들의 평균 소요 시간 대비 시간차 보정값(이하, 시간차 보정값)을 계산한다. 이후, 시간차 보정값이 양의 값이면 제1 내지 제4 개도값들에 양의 가중치를 부여하여 보정하고, 음의 값이면 제1 내지 제4 개도값들에 음의 가중치를 부여하여 보정한다. 구체적으로, 위 예에서는, 평균 소요 시간은 90분이고, 평균 소요 시간 대비 제1 소요 시간의 시간차는 +30분이며, 평균 소요 시간 대비 제2 소요 시간의 시간차는 +10분이고, 평균 소요 시간 대비 제3 소요 시간의 시간차는 -10분이며, 평균 소요 시간 대비 제4 소요 시간의 시간차는 -30분이다. 시간차 보정값은 평균 소요 시간보다 상기 제1 내지 제4 소요 시간들이 큰 경우 0분으로 계산되고, 평균 소요 시간보다 상기 제1 내지 제4 소요 시간들이 작은 경우 제1 내지 제4 소요 시간들의 시간차들 중 양의 시간차들의 합의 값을 빼준다. 즉, 평균 소요 시간 대비 제1 소요 시간의 시간차는 +30분이고, 평균 소요 시간 대비 제2 소요 시간의 시간차는 +10분이므로, 제1 및 제2 구획들의 시간차 보정값은 0분이다. 한편, 평균 소요 시간 대비 제3 소요 시간의 시간차는 -10분이고, 평균 소요 시간 대비 제4 소요 시간의 시간차는 -30분이므로, 평균 소요 시간 대비 제3 소요 시간의 시간차 및 평균 소요 시간 대비 제4 소요 시간의 시간차에 평균 소요 시간 대비 제1 소요 시간의 시간차 +30분 및 평균 소요 시간 대비 제2 소요 시간의 시간차 +10분의 합의 값 +40분을 각각 빼준다. 이에 따라, 제3 구획의 시간차 보정값은 -50분이고, 제4 구획의 시간차 보정값은 -70분이다. 제1 및 제2 구획들의 시간차 보정값은 0분이므로, 제1 및 제2 개도값들에 대한 가중치는 0이다. 제3 구획의 시간차 보정값은 -50분이므로, 제3 개도값에 대한 가중치는 -1이다. 제4 구획의 시간차 보정값은 -70분이므로, 제4 개도값에 대한 가중치는 -2이다. 즉, 제어부(500)는 제3 개도값 8에는 -1의 가중치를 부여하여 보정하고, 제4 개도값 7에는 -2의 가중치를 부여하여 보정한다.

이후, 제어부(500)는 보정한 개도값들인 제1-1 내지 제4-1 개도값들을 상기 유량조절구동기에 전달한다. 위 예에서는, 제어부(500)는 제1-1 개도값인 10, 제2-1 개도값인 9, 제3-1 개도값인 7, 및 제4-1 개도값인 5를 제1 내지 제4 유량조절구동기들(410, 420, 430, 440)에 각각 전달한다.

이후, 상기 각 유량조절구동기는 전달받은 상기 제1-1 내지 제4-1 개도값들에 따라 상기 유량조절밸브를 구동시킨다. 즉, 상기 유량조절구동기는 보정된 개도값이 양의 가중치가 부여된 경우 상기 유량조절밸브를 가중치만큼 열리도록 구동시키고, 보정된 개도값이 음의 가중치가 부여된 경우 상기 유량조절밸브를 가중치만큼 닫히도록 구동시킨다. 위 예에서는, 제1 유량조절구동기(410)는 제1 개도값과 제1-1 개도값이 동일하고 제2 개도값과 제2-1 개도값이 동일하므로 제1 및 제2 유량조절밸브들(310, 320)을 구동시키지 않는다. 제3 유량조절구동기(430)는 제3 개도값에 -1의 가중치가 부여된 제3-1 개도값을 전달받으므로 제3 유량조절밸브(330)를 -1의 가중치만큼 닫히도록 구동시킨다. 제4 유량조절구동기(440)는 제4 개도값에 -2의 가중치가 부여된 제4-1 개도값을 전달받으므로 제4 유량조절밸브(340)를 -2의 가중치만큼 닫히도록 구동시킨다.

즉, 평균 소요 시간보다 짧은 소요 시간을 가지는 제3 및 제4 구획들의 제3 및 제4 유량조절밸브들을 보정한 개도값만큼 닫아주어 제3 및 제4 구획들로 흐르는 난방수의 유량을 감소시킴으로써, 평균 소요 시간보다 긴 소요 시간을 가지는 제1 및 제2 구획들로 흐르는 난방수의 유량을 증가시킬 수 있으므로, 제3 및 제4 구획들을 보다 빠르게 난방시킬 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다.

10: 난방시스템
100: 피난방구역
110, 120, 130, 140: 제1 내지 제4 구획
111, 121, 131, 141: 제1 내지 제4 온도조절기
310, 320, 330, 340: 제1 내지 제4 유량조절밸브
410, 420, 430, 440: 제1 내지 제4 유량조절구동기
500: 제어부

Claims

복수 개의 구획으로 나누어진 피난방구역을 난방수로 난방시키는 난방시스템에 있어서,
상기 각 구획들에 난방수를 공급하는 가지 공급관에 구비되어, 난방수의 유량을 조절하는 유량조절밸브;
상기 유량조절밸브에 구비되어, 상기 유량조절밸브를 구동시키는 유량조절구동기;
상기 각 구획들에 구비되며, 상기 각 구획들이 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간을 측정하는 센서 및 사용자에 의해 상기 유량조절밸브의 개도값이 입력되는 입력부를 포함하는 온도조절기; 및
상기 각 구획들의 온도조절기로부터 상기 소요 시간 및 상기 유량조절밸브의 개도값을 전달받아 상기 유량조절밸브의 개도값에 가중치를 부여하여 보정하며, 보정한 개도값을 상기 유량조절구동기에 전달하는 제어부;를 포함하며,
상기 구획들 중 어느 한 구획에 구비된 상기 온도조절기의 입력부에는 사용자에 의해 최대 개도값이 입력되고, 상기 구획들 중 나머지 구획들에 구비된 상기 온도조절기들의 입력부들에는 사용자에 의해 최대 개도값보다 작은 개도값들이 각각 입력되며,
이후, 상기 각 구획들의 온도조절기는 상기 각 구획들의 실내 온도가 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간을 측정하여 상기 제어부에 전달하고,
상기 제어부는, 최대 개도값이 입력된 구획이 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간을 기준으로, 이보다 많은 소요 시간이 걸리는 구획의 유량조절구동기의 개도값에는 양의 가중치를 부여하여 보정하고, 이보다 작은 소요 시간이 걸리는 구획의 유량조절구동기의 개도값에는 음의 가중치를 부여하여 보정하는, 난방시스템.
제1 항에 있어서,
상기 최대 개도값이 입력된 구획은 면적이 가장 큰 구획인, 난방시스템.
제1 항에 있어서,
상기 각 구획의 온도조절기가 상기 각 구획이 일정 온도만큼 상승하는데 걸리는 소요 시간을 측정하는 동안, 사용자는 상기 입력부에 상기 유량조절밸브의 개도값에 대한 가중치를 직접 입력하여 부여하며,
제어부는 가중치가 부여된 상기 유량조절밸브의 개도값을 전달받아 상기 유량조절구동기에 전달하는, 난방시스템.
제1 항에 있어서,
상기 일정 온도는 0.5℃ 또는 1℃인, 난방시스템.
제1 항에 있어서,
상기 각 구획들의 온도조절기는 상기 제어부와 무선으로 연결된, 난방시스템.