KR960006629B1 - 전기식 자동온도 조절장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음

Description

전기식 자동온도 조절장치

제1도는 종래 팽창 액체형 비례식 실내온도 조절장치의 구성을 나타낸 단면도

제2도는 본 발명의 자동온도 조절장치의 구성도로서 (가)는 밸부가 개방된 상태도 (나)는 밸브가 차단된 상태도

제3도는 본 발명에 적용되는 왁스엘레멘트의 예시도로서 (가)는 왁스가 수착된 상태도,(나)는 왁수가 팽창된 상태도

제4도는 본 발명 자동온도 조절장치의 동작 흐름도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

13 : 바이메탈 18 : 왁스엘레멘트

19 : 왁스 20 : 고무막

21 : 샤프트.

본 발명은 자동온도 조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바이메탈과 왁스엘레멘트(Wax Element)를 이용한 전기식 자동온도 조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 중앙집중 난방식 아파트의 개별난방시 실내의 온도를 자동으로 조절하기 위해 팽창 액체형 비례식 실내온도 조절장치가 사용되고 있다.

상기한 팽창 액체형 비례식 실내온도 조절기는 제1도와 같이 통기구가 있는 손잡이(1)와, 상기 손잡이내에 내장되어 주위온도를 감지하는 센서엘레멘트(Sensor Element)(2)와, 압축 및 인장력이 의해 온도를 조절하는 안전스프링(3)과, 난방용 유체의 흐름을 조절하는 밸브(7)와, 상기 밸브에 결합되어 밸프핀을 작동시키는 액츄에이터(Acumtor)(4)와, 상기 센서엘레멘트(2)와 엑츄에이터(4)사이에 연결되어 센서 엘레멘트 내에 들어 있는 팽창 액체를 엑츄에이터에 전달해 주는 모세관(5)등으로 구성되어 있다.

따라서 센서엘레멘트(2)에 감지된 주위온도가 설정온도 보다 높으면 센서엘레멘트내에 들어 있는 팽창액체가 팽창되면서 압력이 발생하고 이 압력이 모세관(5)을 통해 엑츄에이터(4)에 전달되어 유량조절 밸프핀(6)을 닫힘 방향으로 구동시키게 되므로 밸브(7)를 통과하는 유체의 양이 작아지게 된다.

반대로 주위 온도가 설정온도 이하로 낮아지면 센서엘레멘트(2) 내의 팽창 액체가 수축되면서 밸프핀이 열림 방향으로 구동하게 되어 밸브를 통과하는 유체의 양이 많아지고 실내온도는 상승하게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 팽창 액체형 실내온도 조절장치는 모세관을 사용하는 구조이어서 모세관의 제작 또는 용접시 틈새가 발섕하는 경우 틈새를 통한 팽창 소재의 휘발로 인하여 오동작이나 동작 불량이 일어날 우려가 많다.

또한 모세관의 설치 시공시 모세관의 꺽임이나 단선이 생기는 경우 또는 무리한 힘이 가해져 모세관이 늘어나는 경우 동작불량이 발생하게 되며, 센서엘레멘트의 수축 및 팽창시간, 즉 주위온도에 대한 센서엘레멘트의 응답시간이 늦으므로 간헐식 중앙 난방에 적합하지 않은 문제도 있다.

본 발명은 전기적 신호에 의해 신속하게 응답하는 자동온도 조절장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적에 따라 본 발명의 전기식 자동온도 조절장치는 실내온도를 감지하여 전원을 온,오프 시켜주는 바이메탈 및 바이메탈 접점과, 상기 바이메탈 접점과 연동하는 밸브구동기와, 상기 밸브구동기 내에 설치되어 온도에 따라 수축, 팽창하는 왁스엘레멘트와, 상기 밸브구동기 내에 설치되어 전원이 온 되었을때 발열하는 써미스터(Thermistor)로 구성되어 있다.

본 발명의 실시예를 첨부된 도면 제2도와 제3도를 참조하여 상세하게 설명한다.

제2도는 본 발명 전기식 자동온도 조절기의 구성도로서 본 발명 장치는 크게 나누어 원하는 실내의 온도를 설정하고 온도를 감지하여 전원을 제어하는 온도조절기(11)와, 상기 온도조절기의 전원 제어에 따라 구동하면서 밸브를 구동시키는 밸브구동기(16)로 구성된다.

온도조절기는 전원스위치(12)와, 주위온도의 변화에 따라 형상변형을 일으키는 바이메탈(13)과, 상기 바이메탈의 형상변형에 따라 개폐되는 바이메탈 접점(14)과, 상기 바이메탈 접점에 의해 점등되는 LED표시등(15)으로 구성되어 있다.

밸브구동기(16)는 상기 온도조절기의 바이메탈 접점이 온 되었을 때 전원을 공급받아 발열하는 써미스터(17)와, 왁스엘레멘트(l8)로 구성되어 있다.

상기 왁스엘레멘트(l8)는 제3도와 같이 온도에 의해 수축, 팽창하는 왁스(19)와, 상기 왁스의 수축 팽창에 따라 변위를 일으키는 고무막(20)과, 상기 고무막에 고정되어 고무막의 변위에 따라 이동하는 샤프트(2l)로 구성되어 있으며, 상기 샤프트(21)는 제2도의 밸브시트(22)내에 설치된 밸브핀(23)과 연동하면서 디스크패킹(24)을 이동시켜 밸브시트 내의 유로를 개방하거나 폐쇄하는 작동을 한다.

상기와 같이 된 본 발명 전기식 자동온도 조절장치의 작동을 설명한다.

전원스위치(12)가 오프되어 있는 상태에서는 설정온도와 실내온도의 높고 낮음에 관계없이 제3도 (가)와같이 밸브구동기(16)의 왁스엘레멘트(18)내에 들어 있는 왁스(19)는 수축된 상태로 있게 된다. 이때 밸브시트(22)내의 디스크패킹(24)은 밸브핀(23)내에 설치된 스프링(도시는 생략함)의 수축력에 의해 밸브구동기(16) 방향으로 이동하여 밸브시트(22)의 유로를 개방하게 되므로 난방 상태가 되며, LED표시등(15)은 꺼져있게 된다.

상기와 같은 상태에서 전원스위치(12)를 온 시키면 자동온도 조절상태가 되며, 이와같은 상태에서 실내의 온도가 설정된 온도 보다 높거나 또는 난방작동에 의해 실내 온도가 상승하여 설정온도 보다 높아지면 바이메탈(13)이 형상 변형을 일으켜 바이메탈 접점(14)을 온 시키게 되고 바이메탈 접점(14)이 온 됨에 따라 밸브구동기(16)내에 설치된 써미스터(17)에 전원이 공급되어 발열을 하게 된다. 따라서 써미스터(17)의 발열에 따라 제3도(나)와 같이 왁스엘레멘트(18) 내의 왁스(19)가 액화 팽창되어 고무막(20)이 변형을 일으킴과 동시에 샤프트(21)가 이동하게 되고 샤프트가 이동하면 제2도(나)와 같이 디스크패킹(24)이 이동하면서 배브시트(22)의 유로를 축소시키게 되며, 스프링은 인장되어 있게 된다. 또 실내의 온도가 설정된 온도 이하로 낮아지면 전술한 바와는 반대로 바이메탈(13)의 변위에 의해 바이메탈 접점(14)이 오프됨과 동시에 써미스터(17)로의 전원공급이 중단되어 써미스터가 냉각되고, 제3도(가)와 같이 왁스엘레멘트(18)내의 왁스(19)가 다시 고체 상태로 수축되므로 인장되어 있던 스프링의 형상 복원력에 의해 디스크패킹(24)은 다시 상승하여 밸브시트(22)의 유로가 확대된다. 즉, 항상 실내온도와 설정된 온도를 비교하여 실내온도가 설정된 온도 높을때는 유로를 축소시키고 보다 낮을 때는 유로를 확대시켜 실내의 온도를 일정하게 유지시키는 것이다.

상기와 같이 본 발명의 온조조절 장치는 전기적 신호에 의해 밸브구동기가 작동하는 구조이어서 모세관이 필요없게 되고, 이에 따라 모세관 설치에 따른 시공상의 문제와 오동작의 우려를 해소할 수 있게 된다.

또 설치 및 시공 비용이 대폭 절감되고 주위온도에 따른 응답속도가 빨라 난방온도를 유효 적절하게 조절할 수 있게 되므로 난방비용을 절감할 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 실내온도가 설정온도와 다를 때 형상 변위를 일으켜 전원을 제어하는 바이메탈(13)과, 상기 바이메탈의 전원제어에 따라 발열하는 써미스터(17)와, 상기 써미스터의 작동에 따라 수축 팽창되면서 밸브핀을 이동시키는 왁스엘레멘트(18)로 구성된 것을 특징으로 하는 전기식 자동온도 조절장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 왁스엘레멘트는 온도에 따라 체적이 변화하는 왁스(19)와, 상기 왁스의 체적 변화에 의해 변형되는 고무막(20)과, 상기 고무막의 변형에 따라 이동하는 샤프트(21)로 구성된 전기식 자동온도 조절장치.