KR101957988B1

KR101957988B1 - 중앙 냉난방 설비의 개별 제어 시스템

Info

Publication number: KR101957988B1
Application number: KR1020170073843A
Authority: KR
Inventors: 박종남
Original assignee: 주식회사 조이산업
Priority date: 2017-06-13
Filing date: 2017-06-13
Publication date: 2019-03-15
Also published as: WO2018230766A1; KR20180136591A

Abstract

본 발명은 중앙 냉난방 설비로부터 공조장치로 연결된 각 세대의 개별 냉난방 온도를 원활히 제어하고 각종 외부 요인에 의한 중앙 제어 방식의 오류를 미연에 방지할 수 있도록 하는 중앙 냉난방 설비의 개별 제어 시스템에 관한 것으로서, 상기 공조장치로부터 각 세대로 이어진 공기덕트를 통해 상기 각 세대로 공급되는 냉풍 또는 온풍의 풍량을 조절하는 댐퍼와, 상기 댐퍼를 구동시키는 댐퍼모터를 포함하는 가변풍량 제어장치; 온수공급장치로부터 난방수를 공급받아 각 세대로 분배하며, 난방코일로 이어진 배광 상에 설치된 밸브와, 상기 밸브를 구동시키는 밸브구동기를 포함하는 온수분배장치; 상기 댐퍼모터와 상기 밸브구동기를 각각 제어하여 풍량과 난방수의 양을 조절하는 개별온도 제어장치; 상기 개별온도 제어장치와 전기적으로 연결되어 각 세대의 실내온도 및 공조상태를 중앙 집중식으로 원격 감시 및 제어하는 모니터링장치; 및 각 세대별로 분산 배치되며, 각 세대별로 측정된 냉난방 온도, 습도 및 냄새를 상기 모니터장치로 전송하는 센서장치;를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다.

Description

중앙 냉난방 설비의 개별 제어 시스템{Individual control system of central heating and cooling facility}

본 발명은 중앙 냉난방 설비의 개별 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중앙 냉난방 설비로부터 공조장치로 연결된 각 세대의 개별 냉난방 온도를 원활히 제어하고 각종 외부 요인에 의한 중앙 제어 방식의 오류를 미연에 방지할 수 있도록 하는 중앙 냉난방 설비의 개별 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 건물의 냉난방 제어방식은 개별제어방식과 중앙제어방식이 알려져 있다.

먼저, 개별제어방식은 건물 내부의 구획된 일정 공간마다 소형 냉난방장치를 설치하여 각 세대마다 온도를 개별적으로 제어하는 방식인데, 이 방식은 각각의 소형 냉난방장치를 이용하게 됨으로써 각 세대마다 요구하는 온도대로 개별적으로 관리할 수 있다는 장점이 있으나, 열 효율이 떨어지고 별도의 냉난방장치의 설치 공간이 필요하고 냉난방장치가 구동할 때의 소음과 세대별 자가 유지관리에 따른 어려움이 있다.

다음으로, 중앙제어방식은 건물의 지정된 한 곳에 대형의 냉난방장치를 설치하여 건물 전체 세대의 온도를 중앙에서 제어하는 방식인데, 이 방식은 중앙의 대형 냉난방장치를 이용하게 됨으로써 유지관리가 용이하고 열효율이 높고 쾌적한 주거환경을 제공하고 관리비가 저렴한 장점이 있으나, 각 세대별로 온도 조절이 불가한 치명적인 단점이 있다.

특히, 중앙제어방식은 중앙제어부가 냉난방 온도를 설정하고 보일러를 비롯한 제방 모터 및 밸브 운전을 실시하게 되는데, 이때 중앙제어부와 연결된 장치 간 통신 에러가 발생하거나 중앙제어부를 구성하는 컴퓨터에 오류가 발생하는 경우 시스템 전체가 작동 불능이 되어 건물 전체의 냉난방 공급에 치명적인 어려움이 발생하게 되는 문제점이 있다.

아울러, 냉난방장치의 열교환기에서는 응측수가 생성되는데, 생성된 응축수는 별도의 수용공간에 임시 저장되어 드레인 팬으로 유입되고, 드레인 팬은 외부로 연결된 드레인 호스가 구비되어 응축수를 외부로 드레인 시킨다.

그러나, 냉난방장치의 사용기간이 길어지면서 각종 이물질이 드레인 호스에 엉겨붙음으로 인해 외부로 통하는 응축수의 통로를 점차 막게 되어 응축수가 외부로 배출되지 못하고 실내에서 넘쳐 흘러 냉난방장치 설비뿐만 아니라 그 주변을 오염시키는 문제점이 있다.

KR

10-2005-0073637

A

KR

10-0411561

B1

앞선 배경기술에서 도출된 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 중앙 냉난방 설비가 구축된 건물에 각 세대별가 개별적으로 냉난방 온도를 조절할 수 있도록 하는 중앙 냉난방 설비의 개별 제어 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 냉난방 설비의 공조장치로부터 발생하는 응축수가 넘치거나 누수되어 주변을 오염시키는 것을 방지할 수 있도록 하는 중앙 냉난방 설비의 개별 제어 시스템을 제공하는 것이다.

한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적은, 본 발명의 실시예에 따라, 중앙 냉난방 설비로부터 공조장치로 연결된 각 세대의 냉난방 온도를 개별적으로 제어하는 중앙 냉난방 설비의 개별 제어 시스템에 있어서, 상기 공조장치로부터 각 세대로 이어진 공기덕트를 통해 상기 각 세대로 공급되는 냉풍 또는 온풍의 풍량을 조절하는 댐퍼와, 상기 댐퍼를 구동시키는 댐퍼모터를 포함하는 가변풍량 제어장치; 온수공급장치로부터 난방수를 공급받아 각 세대로 분배하며, 난방코일로 이어진 배광 상에 설치된 밸브와, 상기 밸브를 구동시키는 밸브구동기를 포함하는 온수분배장치; 상기 댐퍼모터와 상기 밸브구동기를 각각 제어하여 각 세대에 제공되는 냉풍 또는 온풍의 풍량과 난방수의 유량을 조절하는 개별온도 제어장치; 상기 개별온도 제어장치와 전기적으로 연결되어 각 세대의 실내온도 및 공조상태를 중앙 집중식으로 원격 감시 및 제어하는 모니터링장치; 및 각 세대별로 분산 배치되며, 각 세대별로 측정된 냉난방 온도, 습도, 냄새를 상기 모니터장치로 전송하는 센서장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중앙 냉난방 설비의 개별 제어 시스템에 의해 달성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 공조장치의 내부로 유입되는 공기의 먼지를 필터링하는 공기필터와, 상기 공조장치에서 발생한 응축수를 수집하는 드레인팬을 포함하는 공조장치의 실내기와 인접하게 설치되는 응축수 누수방지치를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 응축수 누수방지장치는, 상기 실내기 하측에 마련되어 내부에 설치된 수위감지센서장치를 통해 상기 응축수가 유입되는 것을 감지하는 비상탱크와, 상단이 상기 드레인 팬의 바닥면에서 상방으로 돌출되도록 삽입 설치되며, 하단은 상기 비상탱크와 연결되어 상기 드레인 팬 내부에 수집된 응축수가 일정 수위 이상이 되면 상기 비상탱크로 응축수를 안내하는 비상관로, 및 상기 수위감지센서장치에서 상기 비상탱크 내부에 수집된 응축수가 일정 수위 이상인 것을 감지하면 상기 공조장치의 구동을 정지시키는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 응축수 누수방지장치는, 상기 실내기 하측에 마련되어 내부에 설치된 수위감지센서장치를 통해 상기 응축수가 유입되는 것을 감지하는 비상탱크와, 상단이 상기 드레인 팬의 바닥면에서 상방으로 돌출되도록 삽입 설치되며, 하단은 상기 비상탱크와 연결되어 상기 드레인 팬 내부에 수집된 응축수가 일정 수위 이상이 되면 상기 비상탱크로 응축수를 안내하는 비상관로, 및 상기 수위감지센서장치에서 상기 비상탱크 내부에 수집된 응축수가 일정 수위 이상인 것을 감지하면 상기 공조장치의 구동을 정지시키는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 수위감지센서장치는, 상기 비상탱크 내부에 설치되며 수위를 측정하는 제1 전극봉과, 상기 비상탱크 내부에 설치되며 상기 제1 전극봉보다 상하방향 폭이 더 짧게 형성되며 하단이 한계수위로 설정되는 제2 전극봉을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 응축수 누수방지장치는, 상기 드레인 팬의 내부공간과 연통되는 증기 생성함과, 상기 증기 생성함 내부에 마련되어 응축수를 증기화 하는 열선과, 상기 열선을 통해 증기화된 증기를 상기 공기필터로 공급하는 증기배출관을 포함하는 증기 어셈블리를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 증기 어셈블리는, 상기 드레인 팬과 증기 생성함이 서로 연통되는 부위에 설치되며 상기 드레인 팬에서 증기 생성함으로 흐르는 응축수에 의해 개방되는 체크밸브와, 상부에 설치되어 상기 증기 생성함 내부에 있는 증기가 설정압력 이상이 되면 가압하는 압축밸브와, 상기 증기 배출관에 설치되며 상기 컨트롤러의 제어에 따라 개폐되는 토출밸브가 더 마련될 수 있다. 그리고 상기 컨트롤러는, 상기 토출밸브를 선택적으로 개방시켜 상기 압축밸브를 통해 가압 된 증기가 상기 증기 배출관을 통해 상기 공기필터로 분사되어 상기 공기필터에 포집된 먼지가 분리되도록 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 증기 어셈블리는, 상부는 상기 증기배출관과 연통되며 하부는 다수의 노즐이 형성되고 상기 공기필터 상부에 설치되는 증기분배관을 더 포함함으로써 상기 증기배출관을 통과한 증기를 상기 공기필터 상방에서 하방으로 고르게 분사하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 응축수 누수방지장치는, 상기 공기필터 하측에 마련되며 상단이 개구된 버킷형상이되, 상부에 힌지결합되는 비산 방지도어가 설치되어 상기 증기 어셈블리로부터 증기가 배출될 시 상기 비산 방지도어가 하방으로 회동되며 탈락된 먼지를 수거하는 집진함을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 각 세대의 실내 냄새 탈취를 위한 탈취장치와, 외부 유해 물질이 각 세대의 실내로 침투하는 것을 필터링하는 필터장치를 더 포함하며, 상기 모니터링장치는 상기 센서장치로부터 측정된 값 중 어느 하나가 기지정된 기준치를 초과할 경우 상기 탈취장치 및 상기 필터장치 중 적어도 하나를 구동시키는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 모니터링장치는 적어도 하나의 모바일기기 또는 컴퓨터단말기와 네트워크 연결되어 사물인터넷(IoT) 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기한 실시예에 따른 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 중앙 냉난방 방식이 그대로 적용됨으로써 유지관리가 용이하고 열효율이 높고 쾌적한 주거환경을 제공함과 동시에 각 세대별로 개별적으로 냉난방 온도를 손쉽게 조절할 수 있다.

둘째, 드레인 팬 내부에 수집된 응축수의 수위가 일정 수위 이상인 경우 비상탱크로 유입되도록 함으로써 응축수의 누수를 일차적으로 방지하고, 수위감지센서장치를 통해 비상탱크에 수집된 응축수가 수용한계를 초과한 것이 인식되는 경우 컨트롤러를 통해 공조장치의 구동을 자동으로 정지시킴으로써 응축수의 생성을 억제할 수 있다.

셋째, 증기 어셈블리의 구성을 통하여 공기필터에 포집된 먼지를 최대한 용이하게 분리시킬 수 있어 실내기 내부로 유입되는 먼지의 양을 최대한 저감시키는 효과가 더불어 고압증기로 인해 공기필터에 살균작용을 함으로써 청결한 공기필터의 유지가 가능한 효과와 증기 생성시 응축수를 이용함으로써 응축수를 자연적으로 제거할 수 있다.

넷째, 집진함과 집진함에 설치되는 비산 방지도어의 구성을 통하여 수거된 먼지의 날림현상을 최소화하고 수거된 먼지를 위생적으로 제거 가능한 효과가 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 중앙 냉난방 설비의 개별 제어 시스템의 구성을 나타낸 개념도이고,
도2는 본 발명에서 더 부가될 수 있는 응축수 누수방지장치의 측단면도이고,
도3은 본 발명의 응축수 누수방지장치의 응축수가 수용되는 부분을 도시하는 단면도이고,
도4는 본 발명의 응축수 누수방지장치의 먼지가 포집되는 부분을 도시하는 사시도이고,
도5는 본 발명의 응축수 누수방지장치의 먼지가 포집되는 부분을 도시하는 측면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 한편, 해당 기술분야의 통상적인 지식을 가진자로부터 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 중앙 냉난방 설비의 개별 제어 시스템은 중앙 냉난방 설비로부터 공조장치로 연결된 각 세대의 냉난방 온도를 개별적으로 제어하는 것으로, 도1에 도시된 바와 같이, 공조장치(2)로부터 공급되는 냉풍 또는 온풍을 조절하는 가변풍량 제어장치(4)와, 온수공급장치(3)로부터 공급되는 난방수를 조절하는 온수분배장치(5)와, 풍량과 난방수를 조절하는 개별온도 제어장치(6)와, 각 세대의 실내온도 및 공조상태를 원격 감시 및 제어하는 모니터링장치(7)와, 각 세대별 냉난방 온도, 습도, 냄새를 측정하는 센서장치(8)를 포함한다.

상기 가변풍량 제어장치(4)는 상기 공조장치(2)로부터 각 세대로 이어진 공기덕트를 통해 상기 각 세대로 공급되는 냉풍 또는 온풍의 풍량을 조절하는 댐퍼와, 상기 댐퍼를 구동시키는 댐퍼모터를 포함한다.

상기 온수분배장치(5)는 온수공급장치(3)로부터 난방수를 공급받아 각 세대로 분배하며, 난방코일로 이어진 배광 상에 설치된 밸브와, 상기 밸브를 구동시키는 밸브구동기를 포함한다.

상기 개별온도 제어장치(6)는 상기 댐퍼모터와 상기 밸브구동기를 각각 제어하여 각 세대에 제공되는 냉풍 또는 온풍의 풍량과 난방수의 유량을 조절한다.

상기 모니터링장치(7)는 상기 개별온도 제어장치와 전기적으로 연결되어 각 세대의 실내온도 및 공조상태를 중앙 집중식으로 원격 감시 및 제어한다.

상기 센서장치(8)는 각 세대별로 분산 배치되며, 각 세대별로 측정된 냉난방 온도, 습도 및 냄새를 상기 모니터링장치(7)로 전송한다.

온도를 측정하기 위한 온도센서는 열을 감지하여 전기신호를 내는 센서로 일반적으로 접촉식과 비접촉식으로 나누어지며, 온도센서는 온도가 높아지면 저항값이 감소하는 부저항온도계수의 특성이 있는 전자회로용 소자로, 열용량이 작아서 미세한 온도변화에도 급격한 저항 변화가 생기므로 온도 제어용 센서로 많이 이용된다.

습도를 측정하기 위한 습도센서는 대기 중의 수증기로 인하여 유기 고분자나 세라믹의 저항값 유전율 등이 변화하는 성질을 이용하여 습도를 전기적으로 검출한다.

냄새를 측정하기 위한 냄새센서는 각각의 가스에 대하여 각기 다른 응답을 표하는 복수의 가스센서모듈이 집적화되어 있으며, 각 가스센서모듈의 응답을 퍼스널 컴퓨터로 패턴을 인식하게 하여 가스나 냄새를 검지 식별하는 것이다.

덧붙여, 각 세대의 실내 냄새 탈취를 위한 탈취장치와, 외부 유해 물질이 각 세대의 실내로 침투하는 것을 필터링하는 필터장치를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 모니터링장치는 상기 센서장치로부터 측정된 값 중 어느 하나가 기지정된 기준치를 초과할 경우 상기 탈취장치 및 상기 필터장치 중 적어도 하나를 구동시키게 된다.

그리고 모니터링장치는 적어도 하나의 모바일기기 또는 컴퓨터단말기와 네트워크 연결되어 사물인터넷(IoT) 제어를 수행함으로써 사용자가 어느 곳에 있더라도 간편한 제어가 가능해진다.

한편, 상기 공조장치(2)에는 내부로 유입되는 공기의 먼지를 필터링하는 공기필터(110)와, 상기 공조장치(2)에서 발생한 응축수를 수집하는 드레인 팬(120)을 포함하는 실내기(100)가 마련되며, 응축수가 새거나 누수되는 것을 방지하기 위해 상기 공조장치(2)의 실내기(100)와 인접하도록 응축수 누수방지장치가 설치된다.

도1에 도시된 바와 같이, 통상 실내기(100)는 냉방공조장치의 구성 중 하나로 공기가 유입되는 흡입구(101)와, 냉각된 공기가 배출되는 토출구(102)가 형성된다. 외부의 공기는 상기 실내기(100) 내부에 설치된 블로워 팬(130)의 회전력에 의해 상기 실내기(100) 내부로 흡입되는데, 실내기(100)는 내측의 흡입구(101)가 형성된 부위에 메쉬망을 포함하는 공기필터(110)가 설치되어 내부로 유입되는 공기에 포함된 먼지를 필터링 한다.

다음, 상기 공기필터(110)를 통과한 공기는 실내기(100) 내부에 설치된 증발기(200)를 통과한다.

상기 증발기(200)는 내부에 냉매가 유통되고 있어 상기 실내기(100) 내부로 흡입된 공기와 열교환을 함으로써 공기를 냉각시키고 냉각된 공기는 상기 토출구(102)를 통하여 외부로 배출된다.

그리고 상기 증발기(200)는 공기와의 열교환 시 공기에 포함되어있던 습기가 응축되어 응축수가 생성되는데 이 응축수가 외부로 누수 되거나 상기 실내기(100) 내부의 각종 구성에 영향을 미치는 것을 방지하기 위하여 상기 증발기(200) 하측에 버킷 형상의 드레인 팬(120)이 마련되어 상기 증발기(200)로부터 떨어지는 응축수가 수집된다.

상기 드레인 팬(120)은 외부로 안내되는 드레인 노즐(122)과 연통 되어 있어 상기 드레인 팬(120) 내부에 수집된 응축수를 외부로 배출시킨다.

이하, 상기 응축수 누수방지장치의 각부 구성에 대하여 살펴보도록 한다.

상기 응축수 누수방지장치는 크게 비상탱크(300)와, 컨트롤러(400)와, 증기 어셈블리(500)와, 집진함(600)으로 구성된다.

먼저, 상기 비상탱크(300)는 상기 실내기(100) 하측에 마련되고 상기 비상탱크(300)는 비상관로(320)를 통해 상기 드레인 팬(120)과 연결된다.

상기 비상관로(320)는 상기 드레인 팬(120) 내부에 수집된 응축수를 상기 비상탱크(300)로 안내하는 구성으로, 상단은 상기 드레인 팬(120)의 바닥면에 상방으로 돌출되도록 삽입 설치되며, 하단은 상기 비상탱크(300)와 연결된다.

이때, 상기 비상관로(320)의 드레인 팬(120) 내부로 돌출된 높이는 상기 드레인 팬(120)의 상단보다는 낮게 돌출되되, 상기 드레인 팬(120)과 상기 드레인 노즐(122)이 연결된 지점보다는 높게 돌출되어있어 상기 드레인 팬(120) 내부에 수집된 응축수가 상기 비상관로(320)의 상기 드레인 팬 내부로 돌출된 높이보다 높게 수용된 경우에만 상기 비상관로(320)로 응축수가 유입됨으로써 상기 비상탱크(300)로 응축수를 안내하도록 한다.

상기 비상탱크(300)는 내부에 수위감지센서장치(330)가 설치되어있어 상기 비상탱크(300) 내부에 수용된 응축수의 수위정보를 상기 컨트롤러(400)로 송신한다.

여기서, 상기 수위감지센서장치(330)는 로드셀, 적외선 센서장치, 전극봉 중 선택된 어느 하나 일 수 있으나, 본 발명의 실시예에서는 전극봉(332, 334)으로 도시하였다.

상기 수위감지센서장치(330)는 상기 비상탱크(300)의 내부에 상하로 길게 설치되어 수위를 측정하는 제1 전극봉(332)과, 상기 비상탱크(300) 내부에 설치되며 상기 제1 전극봉(332)보다 상하방향 폭이 더 짧게 형성되며, 하단이 한계수위로 설정되는 제2 전극봉(334)을 포함하여 구성된다.

상기 제1 전극봉(332)과 제2 전극봉(334)은 하단이 전도체로 이루어지며, 전원이 인가된다.

한편, 상기 비상탱크(300) 내부의 상기 제1 전극봉(332)과 제2 전극봉(334)이 설치된 부위에는 각각의 둘레와 일정간격 이격된 형상의 보호돌기(도면부호 미지정)가 형성되어 상기 비상관로(320)를 통해 유입된 응축수가 상기 비상탱크(300)의 한계수위에 도달하기 전 상기 비상탱크(300)의 내부면을 타고 상기 각 전극봉(332, 334)에 닿는 것을 방지한다.

다음, 상기 컨트롤러(400)는 수신된 수위정보가 설정된 한계수위 또는 수용한계를 초과하는 경우 상기 증발기(200)의 구동을 정지시킴으로써 응축수의 누수를 방지하는데, 본 발명에 따른 에어컨의 응축수 누수 방지장치의 실시예에서는 상기 제1 전극봉(332)과 제2 전극봉(334) 간의 통전여부에 따라 상기 증발기(200)는 제어된다.

상기 증기 어셈블리(500)는 응축수를 증기화하여 생성된 증기를 상기 공기필터(110)로 배출함으로써 상기 공기필터를 살균 및 공기필터에 포집된 먼지를 탈락시키는 구성이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 증기 어셈블리는 증기 생성함(520)과, 열선(540)과, 증기배출관(560)과, 증기분배관과, 체크밸브(570)와, 압축밸브(580)와 토출밸브(590)로 구성된다.

상기 증기 생성함(520)은 중공형 박스 형태로 상기 드레인 팬(120) 바닥면과 일측이 연통되도록 형성되며, 상기 드레인 팬(120)과 연통되는 부위에 증기 생성함(520) 내측으로 회동가능하게 설치되는 체크밸브(570)가 마련된다.

상기 체크밸브(570)는 평소 상기 체크밸브(570)와 상기 증기 생성함(520)의 연결부위에 설치되는 지지스프링(미도시)의 탄성력에 의하여 드레인 팬(120)과 증기 생성함(520) 사이 공간을 폐쇄하되, 상기 드레인 팬(120) 내부에 수용되는 응축수(10)의 무게가 상기 지지스프링의 탄성력을 초과하는 경우 응숙수의 무게에 의해 개구되어 상기 증기 생성함(520) 내부로 응축수(10)가 유입되도록 한다.

상기 열선(540)은 상기 증기 생성함(520) 내부에 설치되어 증기 생성함(520) 내부에 수용된 응축수(10)를 가열하여 증기화 하는 구성이다.

상기 압축밸브(580)는 상기 증기 생성함(520) 내부에 생성된 증기(20)를 가압하는 구성으로 증기 생성함(520) 상부에 설치되며, 내부가 증기 생성함(520)과 연통되도록 설치된다.

상기 압축밸브(580)는 내부에 압축스프링(582)과 밸브볼(584)이 포함되는데, 상기 밸브볼(584)은 상기 증기 생성함(520)과 상기 압축밸브(580)가 연통되는 부위를 폐쇄하록 설치되며, 상기 압축스프링(582)은 상기 밸브볼(584) 상측에 위치하여 상기 밸브볼(584)을 가압한다.

상기 증기 배출관(560)은 상기 증기 생성함(520) 내부에서 생성된 증기(20)를 상기 공기필터로 공급하기 위한 구성으로 일단이 상기 증기 생성함(520)과 연통되도록 연결되고, 타단은 상기 증기분배관(562)의 상단과 연결된다.

또한, 상기 증기 배출관(560)은 토출밸브(590)가 마련되어 상기 컨트롤러의 제어에 따라 상기 증기 배출관(560)을 선택적으로 개폐한다.

한편, 상기 증기 생성함(520) 내부에는 압력게이지가 설치되어 상기 압력게이지가 설정압 인상인 경우에만 상기 컨트롤러가 상기 토출밸브(590)를 제어하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 증기 분배관(562)은 상술한 바와 같이 상단이 상기 증기 배출관(560)과 연결되고 하부는 다수의 노즐이 형성되며 상기 증기 분배관(562)의 하부가 상기 공기필터(110) 상부와 연결되어 상기 증기 배출관(560)으로부터 공급된 증기를 하부에 형성된 다수의 노즐을 통해 상기 공기필터(110)에 고르게 분사하는 역할을 한다.

도 3에 도시된 바와 같이 상기 집진함(600)은 상단이 개구된 버킷 형상으로 상부에 회동 가능하게 설치되는 한 쌍의 비산 방지도어(620)가 마련되며, 내부에 상기 공기필터(110)의 하부가 수용된다.

또한, 상기 집진함(600)은 외면에 상기 흡입구가 형성된 반대 방향과 집진함(600)의 양측면을 감싸도록 형성되는 보조필터(112)가 더 마련되어 상기 증기분배관(562)을 통해 증기가 배출될 시 흩날릴 수 있는 먼지가 상기 증발기로 유입되는 것을 방지한다.

한편, 상기 집진함(600)은 도 4에 도시된 바와 같이 공기필터(110)에 포집된 먼지가 상기 증기 어셈블리로부터 배출되는 증기에 의해 탈락 될 시 탈락 된 먼지를 수집하는 역할을 하며, 상기 비산 방지도어(620)는 상기 증기 분배관(562)의 증기압에 의해 집진함(600) 내부로 회동한다.

상기 비산 방지도어(620)는 평소 상기 집진함(600)을 폐쇄하고 있으므로 상기 집진함(600) 내부에 수용된 먼지(30)가 상기 블로워 팬의 흡입력에 의해 상기 증발기(200)로 유입되는 것을 방지한다.

또한, 상기 증기 분배관(562)은 상기 공기필터(110)와의 연결부위가 상기 공기필터(110)에 포함된 메쉬망을 기준으로 상기 흡입구와 반대방향에 위치하며, 상기 증기 분배관(562)과 연결된 부위에 상기 흡입구를 향하여 경사지도록 유로가 형성되어 상기 증기 분배관(562)으로부터 고압증기가 배출될 시 상기 고압증기가 실내기의 내측에서 외측으로 분사하도록 안내된다.

한편, 상기 집진함(600)은 상기 실내기와 탈착가능하게 결합되어있고, 상기 실내기 전방에 집진함 수거도어(미도시)가 마련되어있어 상기 집진함(600) 내부에 수용된 먼지를 비울 수 있도록 구성되어있다.

다음, 첨부된 도면을 참조하여 상기한 응축수 누수방지장치의 사용 예에 대하여 알아보도록 한다.

상기 실내기(100)를 구동하면 상기 블로워 팬(130)의 흡인력에 의해 외부의 공기가 실내기(100) 내부로 유입된다.

이때, 공기에 포함되어있던 먼지는 상기 공기필터(110)와 보조필터(112)를 통해 포집된다.

이후, 유입된 공기는 상기 증발기(200)를 통과하는데 공기가 상기 증발기와 접촉할 시 공기와 비교하여 상대적으로 저온인 증발기(200)는 공기와의 열교환을 통해 표면에 응축수가 생성된다.

상기 증발기와의 열교환을 통해 냉각된 공기는 상기 토출구(102)를 통해 배출된다.

한편, 상기 증발기(200)에 응축된 응축수는 일정량 이상이 되면 상기 증발기(200) 하측에 위치한 드레인 팬(120)으로 떨어져 상기 드레인 팬(120) 내부에 수집된다.

상기 드레인 팬(120)에 수집된 응축수는 상기 드레인 노즐(122)을 통해 외부로 배출된다.

만약, 상기 드레인 노즐(122)이 먼지 등의 이물질에 의해 배수가 원활하게 이루어지지 않는 경우 상기 드레인 팬(120)에 수용된 응축수의 무게는 증가하고, 이에따라 상기 체크밸브가 개방되면서 드레인 팬(120) 내부에 수용되어있던 응축수는 상기 증기 생성함(520)으로 유입된다.

상기 증기 생성함(520) 내부로 유입된 응축수는 상기 열선(540)에 의해 가열됨으로인해 증기화 됨으로써 응축수의 양은 점차 줄어들게 되고, 생성된 증기는 상기 압축밸브에 의해 가압된다.

이때, 상기 체크밸브는 상기 증기압에 의해 상기 드레인 팬(120)과 증기 생성함(520)의 연결부위를 폐쇄한다.

상기 증기 생성함(520) 내부에 증기가 충분히 생성되면 상기 컨트롤러(400)를 통해 상기 토출밸브를 개방하여 상기 증기 배출관(560)을 개방한다.

상기 증기 생성함(520) 내부의 증기는 상기 압축밸브에 의해 고압의 상태로 상기 증기 배출관(560)을 통해 상기 증기 분배관(562)으로 공급되어 상기 공기필터(110)에 배출된다.

이때, 상기 증기압에 의해 상기 공기필터(110)에 포집된 먼지는 하방으로 탈락되고, 상기 비산 방지도어(620)는 증기압에 의해 개구되며 탈락된 먼지를 집진함(600) 내부에 수거됨으로써 청결한 상태를 유지한다.

한편, 상기 체크밸브가 폐쇄되어있거나, 상기 증기 생성함(520) 내부에 수용될 수 있는 응축수의 수용한계를 초과한 경우 상기 드레인 팬(120) 내부에 수용되는 응축수의 양이 지속적으로 증가되는데, 상기 드레인 팬(120) 내부에 수용된 응축수의 높이가 상기 비상관로(320)의 드레인 팬(120) 내부에 삽입된 높이를 초과하는 경우 상기 드레인 팬(120) 내부에 수용된 응축수는 자연스럽게 상기 비상관로(320)를 통해 상기 비상탱크(300) 내부로 유입된다.

만약 상기 비상탱크(300) 내부에 축적되는 응축수가 지속적으로 축적되어 상기 제2 전극봉(334) 하단 높이까지 도달하여 상기 컨트롤러(400)에서 상기 제1 전극봉(332)과 제2 전극봉(334)의 통전이 인지되면 상기 컨트롤러(400)는 상기 증발기(200)의 구동을 정지시켜 응축수가 더 이상 생성되는 것을 방지하여 응축수의 누수를 방지한다.

지금까지 설명한 본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 상술하였다. 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 중앙 냉난방 설비
2: 공조장치
3: 온수공급장치
4: 가변풍량제어장치
5: 온수분배장치
6: 개별온도제어장치
7: 모니터링장치
8: 센서장치
10: 응축수
20: 증기
30: 먼지
100: 실내기
101: 흡입구
102: 토출구
110: 공기필터
112: 보조필터
120: 드레인 팬
122: 드레인 노즐
130: 블로워 팬
200: 실내기
300: 비상탱크
320: 비상관로
330: 수위감지센서장치
332: 제1 전극봉
334: 제2 전극봉
400: 컨트롤러
500: 증기 어셈블리
520: 증기 생성함
540: 열선
560: 증기 배출관
562: 증기 분배관
570: 체크밸브
580: 압축밸브
582: 압축스프링
584: 밸브볼
590: 토출밸브
600: 집진함
620: 비산 방지도어

Claims

중앙 냉난방 설비로부터 공조장치로 연결된 각 세대의 냉난방 온도를 개별적으로 제어하는 중앙 냉난방 설비의 개별 제어 시스템에 있어서,
상기 공조장치로부터 각 세대로 이어진 공기덕트를 통해 상기 각 세대로 공급되는 냉풍 또는 온풍의 풍량을 조절하는 댐퍼와, 상기 댐퍼를 구동시키는 댐퍼모터를 포함하는 가변풍량 제어장치;
온수공급장치로부터 난방수를 공급받아 각 세대로 분배하며, 난방코일로 이어진 배광 상에 설치된 밸브와, 상기 밸브를 구동시키는 밸브구동기를 포함하는 온수분배장치;
상기 댐퍼모터와 상기 밸브구동기를 각각 제어하여 각 세대에 제공되는 냉풍 또는 온풍의 풍량과 난방수의 유량을 조절하는 개별온도 제어장치;
상기 개별온도 제어장치와 전기적으로 연결되어 각 세대의 실내온도 및 공조상태를 중앙 집중식으로 원격 감시 및 제어하는 모니터링장치; 및
각 세대별로 분산 배치되며, 각 세대별로 측정된 냉난방 온도, 습도, 및 냄새를 상기 모니터링장치로 전송하는 센서장치;를 포함하고,
상기 공조장치의 내부로 유입되는 공기의 먼지를 필터링하는 공기필터와, 상기 공조장치에서 발생한 응축수를 수집하는 드레인팬을 포함하는 공조장치의 실내기와 인접하게 설치되는 응축수 누수방지장치를 더 포함하며,
상기 응축수 누수방지장치는,
상기 실내기 하측에 마련되어 내부에 설치된 수위감지센서장치를 통해 상기 응축수가 유입되는 것을 감지하는 비상탱크와,
상단이 상기 드레인 팬의 바닥면에서 상방으로 돌출되도록 삽입 설치되며, 하단은 상기 비상탱크와 연결되어 상기 드레인 팬 내부에 수집된 응축수가 일정 수위 이상이 되면 상기 비상탱크로 응축수를 안내하는 비상관로와,
상기 수위감지센서장치에서 상기 비상탱크 내부에 수집된 응축수가 일정 수위 이상인 것을 감지하면 상기 공조장치의 구동을 정지시키는 컨트롤러, 및
상기 드레인 팬의 내부공간과 연통되는 증기 생성함과, 상기 증기 생성함 내부에 마련되어 응축수를 증기화 하는 열선과, 상기 열선을 통해 증기화된 증기를 상기 공기필터로 공급하는 증기배출관과, 상기 드레인 팬과 증기 생성함이 서로 연통되는 부위에 설치되며 상기 드레인 팬에서 증기 생성함으로 흐르는 응축수에 의해 개방되는 체크밸브와, 상부에 설치되어 상기 증기 생성함 내부에 있는 증기가 설정압력 이상이 되면 가압하는 압축밸브와, 상기 증기 배출관에 설치되며 상기 컨트롤러의 제어에 따라 개폐되는 토출밸브를 포함하는 증기 어셈블리를 포함하며,
상기 수위감지센서장치는,
상기 비상탱크 내부에 설치되며 수위를 측정하는 제1 전극봉; 및
상기 비상탱크 내부에 설치되며 상기 제1 전극봉보다 상하방향 폭이 더 짧게 형성되며 하단이 한계수위로 설정되는 제2 전극봉;을 포함하고,
상기 제2 전극봉은,
주변부를 따라 하방으로 돌출형성되는 보호돌기;가 더 마련되어, 수분이 벽면을 타고 진입하여, 접촉되는 것을 방지하고,
상기 컨트롤러는,
상기 토출밸브를 선택적으로 개방시켜 상기 압축밸브를 통해 가압 된 증기가 상기 증기 배출관을 통해 상기 공기필터로 분사되어 상기 공기필터에 포집된 먼지가 분리되도록 하는 것을 특징으로 하는 중앙 냉난방 설비의 개별 제어 시스템.
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제1항에 있어서,
상기 증기 어셈블리는,
상부는 상기 증기배출관과 연통되며 하부는 다수의 노즐이 형성되고 상기 공기필터 상부에 설치되는 증기분배관을 더 포함함으로써 상기 증기배출관을 통과한 증기를 상기 공기필터 상방에서 하방으로 고르게 분사하는 것을 특징으로 하는 중앙 냉난방 설비의 개별 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 응축수 누수방지장치는,
상기 공기필터 하측에 마련되며 상단이 개구된 버킷형상이되, 상부에 힌지결합되는 비산 방지도어가 설치되어 상기 증기 어셈블리로부터 증기가 배출될 시 상기 비산 방지도어가 하방으로 회동되며 탈락된 먼지를 수거하는 집진함을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중앙 냉난방 설비의 개별 제어 시스템.
제1항에 있어서,
각 세대의 실내 냄새 탈취를 위한 탈취장치와, 외부 유해 물질이 각 세대의 실내로 침투하는 것을 필터링하는 필터장치를 더 포함하며,
상기 모니터링장치는 상기 센서장치로부터 측정된 값 중 어느 하나가 기지정된 기준치를 초과할 경우 상기 탈취장치 및 상기 필터장치 중 적어도 하나를 구동시키는 것을 특징으로 하는 중앙 냉난방 설비의 개별 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 모니터링장치는 적어도 하나의 모바일기기 또는 컴퓨터단말기와 네트워크 연결되어 사물인터넷(IoT) 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 중앙 냉난방 설비의 개별 제어 시스템.