KR20110068000A - 냉온수공급시스템의 개선된 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 본 출원인의 선등록 특허 제10-0927163호의 이용발명인 개선된 제어부를 갖는 냉온수공급시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배관내 잔류수를 수전을 통해 방류하지 않고 순환시켜 온수보일러에서 가열후 서머앤기어드밸브에서 사용자 설정온도로 조절하여 공급하는 냉온수공급시스템에 있어서, 제어부에 타이머를 추가하여 온도제어센서의 오작동으로 인한 과열 및 손상을 방지하고 일측 제어존에서 고온수 사용중 타측 제어존에서는 주의를 알리는 시청각 경고를 통해 화상을 방지하며 특정온도의 혼합수를 사용후 수전을 잠그면 일정시간 후 기본설정온도로 자동복귀되어 사용자 편의를 도모하고 유량감지센서에서 일정시간 동안 유량이 감지되지 않으면 온수와 관련된 시스템전원을 차단하였다가 온수사용시 유량이 감지되는 제어존측 전원만을 공급하는 절전기능을 공급하며 순환수펌프의 미작동시 순환수펌프를 경유하여 순환수관측으로 역류하는 것을 방지하도록 제어하는 냉온수공급시스템의 제어방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적달성을 위한 본 발명은 배관내 잔류수를 수전을 통해 방류하지 않고 온수보일러까지 연결되는 순환수관을 이용하여 순환수펌프로 순환시켜 온수보일러에서 가열하여 각 제어존의 서브제어판으로부터 제어부에 설정된 온도로 서머앤기어드밸브에서 조절하여 혼합수관을 통해 공급하도록 제어되는 냉온수공급시스템의 제어방법에 있어서, 상기 제어부에 타이머를 추가로 설치하고 순환수펌프가 가동된 뒤 일정시간 경과후 자동으로 순환수펌프를 정지토록 제어되며; 상기 온수보 일러와 서머앤기어드밸브로 분기되기 이전 냉수분배관에 제1 유량감지센서를 설치하고, 상기 서머앤기어드밸브로부터 각 제어존으로 공급되는 혼합수관에 제2 및 제3 유량감기기를 설치하여, 상기 제1 유량감지센서에서 유량이 감지되지 않으면 시스템 전원을 차단하였다가, 상기 제2 및 제3 유량감지센서 중 유량이 감지된 해당 제어존측과 관련된 전원만을 공급하도록 제어되고; 상기 각 제어존에서 서브제어판을 통해 특정온도의 혼합수를 설정하여 사용후 일정시간 동안 혼합수 사용이 없으면 혼합수의 설정온도가 제어부에 기저장된 기본설정온도로 자동복귀하도록 제어되며; 상기 각 제어존 중 일측 제어존에서 40도 이상의 고온수 사용시 타측 제어존의 서브제어판에서 화면 및 스피커를 이용하여 시청각으로 주의 경고를 하고, 동시에 수도꼭지 토수구에서도 화면을 통하여 시각으로 주의 경고를 하도록 제어되는 냉온수공급시스템의 개선된 제어방법에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.
냉온수공급시스템, 순환관, 서머앤기어드모터, 온도제어센서, 순환수펌프, 유량감지센서

Description

냉온수공급시스템의 개선된 제어방법{Improved Method for Controlling Cold and Hot Water Piping System}
본 발명은 본 출원인의 선등록 특허 제10-0927163호의 이용발명인 개선된 제어부를 갖는 냉온수공급시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배관내 잔류수를 수전을 통해 방류하지 않고 순환시켜 온수보일러에서 가열후 서머앤기어드밸브에서 사용자 설정온도로 조절하여 공급하는 냉온수공급시스템에 있어서, 제어부에 타이머를 추가하여 온도제어센서의 오작동으로 인한 과열 및 손상을 방지하고 일측 제어존에서 고온수 사용중 타측 제어존에서는 주의를 알리는 시청각 경고를 통해 화상을 방지하며 특정온도의 혼합수를 사용후 수전을 잠그면 일정시간 후 기본설정온도로 자동복귀되어 사용자 편의를 도모하고 유량감지센서에서 일정시간 동안 유량이 감지되지 않으면 온수와 관련된 시스템전원을 차단하였다가 온수사용시 유량이 감지되는 제어존측 전원만을 공급하는 절전기능을 공급하며 순환수펌프의 미작동시 순환수펌프를 경유하여 순환수관측으로 역류하는 것을 방지하도록 제어하는 냉온수공급시스템의 제어방법에 관한 것이다.
본 발명은 개선된 제어부를 갖는 냉온수공급시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배관내 잔류수를 수전을 통해 방류하지 않고 순환시켜 온수보일러에서 가열후 서머앤기어드밸브에서 사용자 설정온도로 조절하여 공급하는 냉온수공급시스템에 있어서, 제어부에 타이머를 추가하여 온도제어센서의 오작동으로 인한 과열 및 손상을 방지하고 일측 제어존에서 고온수 사용중 타측 제어존에서는 주의를 알리는 시청각 경고를 통해 화상을 방지하며 특정온도의 혼합수를 사용후 수전을 잠그면 일정시간 후 기본설정온도로 자동복귀되어 사용자 편의를 도모하고 유량감지센서에서 일정시간 동안 유량이 감지되지 않으면 온수와 관련된 시스템전원을 차단하였다가 온수사용시 유량이 감지되는 제어존측 전원만을 공급하는 절전기능을 공급하도록 제어하는 냉온수공급시스템의 제어방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 출원인의 선등록 특허 제10-0927163호 "개선된 컨트롤부를 구비한 냉온수 공급시스템"에서 개시된 냉온수 공급시스템에서 욕실입구 및/또는 토수구의 일측에 설치된 온수보일러(21)의 순환수펌프가동스위치 및 수도꼭지의 유량조절레버를 동작시키면 온수보일러의 스위치 접점이 붙어 온수보일러의 순환수펌프가 가동되어 혼합수관과 순환수관을 통하여 순환수의 순환(circulation)이 이루어져 온수보일러의 온도조절스위치에서 설정한 온도의 온수가 공동욕실, 주방, 개인욕실, 세탁실 등에 설치된 각각의 수도꼭지 토수구를 통하여 즉시 사용 가능한 혼합수가 토출되도록 하여, 기존의 온수 사용방법에서와 같이 냉/온수일체형수전의 조절레버를 상,하,좌,우로 작동시켜 배관 내에 정체된 차가운 물을 빼낸 후 사용자가 희망하는 설정온도의 온수를 토출하기 위해 버려지는 물의 낭비를 줄이고 기타 여러 가지 사용 자 편의를 제공하는 냉온수 공급시스템을 개시한 바 있다.
그런데, 상기와 같은 선출원의 냉온수공급시스템을 장기간 테스트하는 과정에서, 다음과 같은 몇 가지 개선이 필요한 점을 발견하고 이를 개선하고자 본 발명을 안출하게 되었다.
먼저, 상기 냉온수 공급시스템의 순환(Circulation)시 보일러에서의 재가열로 설정온도까지 도달되면 온도제어센서에서 순환수펌프의 전원을 차단하여 순환을 종료하여야 하나, 만일 온도제어센서의 오작동 발생시 보일러의 과열 및 서머앤기어드모터의 고장발생을 유발하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 냉온수 공급시스템의 다수의 제어존 중 일측 제어존에서 고온수를 사용하고자 고온으로 설정하여 순환중이거나 사용중 타측 제어존에서는 다른 사용자가 수전을 개방하게 되면 공급되던 고온수가 그대로 토출되어 예기치 않은 화상사고가 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 냉온수 공급시스템의 일측 제어존에서 사용자가 특정온도의 혼합수를 사용후 온도설정을 그대로 놓아두게 되면 다른 사용자나 해당 사용자가 재사용시 마지막 설정된 특정온도의 혼합수가 토출되어 일반적인 온도의 혼합수를 사용하고자 하면 재차 온도설정을 해야하는 불편한 점이 있었다.
또한, 상기 냉온수 공급시스템에 제공되는 전원이 순환수펌프 및 서머앤기어드밸브 등에 항상 공급되어 대기상태로 있게 되면 많은 전력낭비가 되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 순환수펌프의 미작동시 보일러냉수공급관에 충진된 물이 순환수 펌프를 경유하여 순환수관측으로 역류하여 이를 온도제어센서에서 감지하여 순환수펌프와 온수보일러가 재작동되는 등의 오작동이 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 배관내 잔류수를 수전을 통해 방류하지 않고 순환시켜 온수보일러에서 가열후 서머앤기어드밸브에서 사용자 설정온도로 조절하여 공급하는 냉온수공급시스템에 있어서, 제어부에 타이머를 추가하여 온도제어센서의 오작동으로 인한 과열 및 손상을 방지하고 일측 제어존에서 고온수 사용중 타측 제어존에서는 주의를 알리는 시청각 경고를 통해 화상을 방지하며 특정온도의 혼합수를 사용후 수전을 잠그면 일정시간 후 기본설정온도로 자동복귀되어 사용자 편의를 도모하고 유량감지센서에서 일정시간 동안 유량이 감지되지 않으면 온수와 관련된 시스템전원을 차단하였다가 온수사용시 유량이 감지되는 제어존측 전원만을 공급하는 절전기능을 공급하고 순환수펌프의 미작동시 순환수펌프를 경유하여 순환수관측으로 역류하는 것을 방지하도록 제어하는 냉온수공급시스템의 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 보일러냉수공급관(2)으로부터 온수보일러(21)로 냉수를 공급하되 중간에서 분기되어 냉수를 분배하는 냉수분배관(10)과 상기 온수보일러(21)로부터 가열된 온수를 분배하는 온수분배관(20)과 각 사용처로 공급된 혼합수 중 사용되지 않은 혼합수를 순환수펌프(31)로 회수하여 온수보일러(21)에서 재가열하여 온수분배관(20)으로 공급하는 순환수관(30)과 사용자의 동선에 맞추어 욕실입구 및/또는 토수구의 일측에 설치되어 희망하는 혼합수의 토출 온도를 설정하는 서브제어판(52)과 온수보일러(21) 하측에 설치된 메인제어판(51)의 온도조절스위치(52a) 및 순환수펌프가동스위치(52b)를 동작시켜 온수보일러(21)와 순환수펌프(31)의 스위치 접점이 붙어 온수보일러(21)와 순환수펌프(31)가 가동되어 혼합수관(23a,23b)과 순환수관(30)을 통하여 순환수의 순환(circulation)이 이루어져 온도조절스위치(52a)에서 설정한 온도의 혼합수가 공동욕실, 주방, 개인욕실, 세탁실에 설치된 각각의 수도꼭지 토수구(60)를 통하여 즉시 설정온도의 혼합수가 토출되도록 온수보일러(21), 순환수펌프(31), 서머앤기어드밸브(22a,22b), 온도보정센서(70a,70b)를 제어하는 각각의 구역인 다수의 제어존(40a,40b)을 형성하며, 상기 어느 하나의 제어존(40a,40b)으로부터 분배되어 공급되는 냉수 및 혼합수의 유량조절 및 차단을 하는 유량조절레버(61) 및 냉,온수전환레버(62)를 갖는 수도꼭지 토수구(60)와; 상기 각각의 제어존(40a,40b) 및 각 토수구(60)가 전기 및 전자적으로 결선되어 온수/혼합수의 사용시에 온수보일러(21) 및 순환수펌프(31)의 가동과 혼합수의 설정온도 및 유량을 제어하는 컨트롤러가 구비된 제어부(50);를 포함하여 각각의 제어존(40a,40b)의 냉수를 공급하는 냉수공급관(10)은 루프(ROOF)방식으로 상호 결합 배관되어 각각의 제어존(40a,40b)끼리 병렬배관으로 구성되는 냉온수공급시스템의 제어방법에 있어서, 상기 냉수분배관(10)은 중간에서 분기되어 사용처 및 1개의 스텝모터와 서머스타트밸브가 일체로 형성된 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)에 냉수를 분배하고, 상기 온수분배관(20)은 가열된 온수를 분배하여 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)에 공급하며, 상기 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)에서 기설정된 온도로 조절된 혼합수가 각 사용처로 공급되는 혼합수관(23)을 형성하고, 상기 순환수관(30)은 순환수펌프(31)를 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)로 분기되기 전 보일러냉수공급관(2)과 연통하여 회수된 혼합수를 온수보일러(21)로 공급하도록 형성되며; 상기 순환수펌프가 가동되어 순환이 개시된 시점으로부터 일정시간 경과후에도 상기 순환수관(30)에 설치된 온도제어센서(70)의 오작동으로 인하여 순환수펌프가 정지하지 않아 발생되는 과열을 방지하도록, 상기 제어부(50)에 타이머(타이머(55)를 추가로 설치하고 순환수펌프가 가동되어 순환이 개시된 시점으로부터 일정시간 경과후 자동으로 순환수펌프를 정지하도록 제어되는 냉온수공급시스템의 개선된 제어방법을 제공함에 그 목적이 달성된다.
또한, 상기 냉온수공급시스템의 개선된 제어방법에 있어서, 상기 온수보일러(21)와 서머앤기어드밸브(22a,22b)로 분기되기 이전 냉수분배관에 제1 유량감지센서(72)를 설치하고; 상기 서머앤기어드밸브(22a,22b)로부터 각 제어존(40a,40b)으로 공급되는 혼합수관(23a,23b)에 제2 및 제3 유량감지센서(72a,72b)를 설치하여; 상기 제1 유량감지센서(72)에서 유량이 감지되지 않으면 모든 제어존(40a,40b)에서 혼합수의 사용이 없는 것이므로 제어부(50)에서 시스템 전원을 차단하였다가, 상기 제2 및 제3 유량감지센서(72a,72b) 중 유량이 감지된 해당 제어존측과 관련된 전원만을 공급하도록 제어부(50)에서 전원이 제어되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 냉온수공급시스템의 개선된 제어방법에 있어서, 상기 각 제어존에서 서브제어판(52)을 통해 특정온도의 혼합수를 설정하여 사용후 일정시간 동안 혼합수 사용이 없으면 혼합수의 설정온도가 제어부에 기저장된 기본설정온도로 자동복귀하도록 제어되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 냉온수공급시스템의 개선된 제어방법에 있어서, 상기 각 제어존 중 일측 제어존에서 40도 이상의 고온수 사용중 타측 제어존에서 발생될 수 있는 화상을 방지하도록, 상기 일측 제어존(40a 또는 40b)에서 40도 이상의 고온수 사용시 타측 제어존(40b 또는 40a)의 서브제어판(52)에서 화면(52e) 및 스피커(52d)를 이용하여 시청각으로 주의 경고를 하고, 동시에 타측 제어존(40b 또는 40a)의 수도꼭지 토수구(60)에서도 화면(52e)을 통하여 시각으로 주의 경고를 하도록 제어되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 냉온수공급시스템의 개선된 제어방법에 있어서, 상기 순환수펌프(31)와 보일러냉수공급관(2)과 연통되는 부분에 역류방지밸브(74a)를 추가로 설치하여 순환수펌프(31)의 미작동시 보일러냉수공급관(2)에 충진된 물이 순환수펌프(31)를 경유하여 순환수관(30)측으로 역류하는 것을 방지하도록 제어되는 것이 바람직하다.
본 발명의 효과는 다음과 같다.
배관내 잔류수를 수전을 통해 방류하지 않고 순환시켜 온수보일러에서 가열후 서머앤기어드밸브에서 사용자 설정온도로 조절하여 공급하는 냉온수공급시스템에 있어서, 냉수분배관, 온수분배관, 혼합수관 및 순환수관의 순환이 원활하도록 배관되며 제어부에 타이머를 추가하여 온도제어센서의 오작동으로 인한 과열 및 손상을 방지하고 일측 제어존에서 고온수 사용중 타측 제어존에서는 주의를 알리는 시청각 경고를 통해 화상을 방지하며 특정온도의 혼합수를 사용후 수전을 잠그면 일정시간 후 기본설정온도로 자동복귀되어 사용자 편의를 도모하고 유량감지센서에서 일정시간 동안 유량이 감지되지 않으면 온수와 관련된 시스템전원을 차단하였다가 온수사용시 유량이 감지되는 제어존측 전원만을 공급하는 절전기능을 공급하고 순환수펌프의 미작동시 순환수펌프를 경유하여 순환수관측으로 역류하는 것을 방지하도록 제어하는 냉온수공급시스템의 제어방법을 제공할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.
이하, 본 발명을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 도 1 은 본 발명을 적용한 냉온수공급시스템의 구성을 보이는 개략도이고,
도 2 는 본 발명을 적용한 냉온수공급시스템의 제어부를 보이는 내부구성도이며,
도 3 은 본 발명을 적용한 냉온수공급시스템의 제어부를 보이는 블록도이고,
도 4 는 본 발명을 적용한 서브제어판에서 주의경고를 하는 모습을 보이는 예시도이다.
본 발명은 본 출원인의 선등록 특허 제10-0927163호의 이용발명에 관한 것으로, 도 2 내지 3에서 보는 바와 같이 상기 냉수분배관(10)은 중간에서 분기되어 사용처 및 1개의 스텝모터와 서머스타트밸브가 일체로 형성된 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)에 냉수를 분배하고, 상기 온수분배관(20)은 가열된 온수를 분배하여 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)에 공급하며, 상기 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)에서 기설정된 온도로 조절된 혼합수가 각 사용처로 공급되는 혼합수관(23)을 형성하고, 상기 순환수관(30)은 순환수펌프(31)를 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)로 분기되기 전 보일러냉수공급관(2)과 연통하여 회수된 혼합수를 온수보일러(21)로 공급하도록 배관되어, 순환수펌프(31) 작동시 순환이 원활히 이루어질 수 있으며, 제어부(50)에 타이머(55)를 추가로 구성하여 온도제어센서(70)의 오동작에 의한 온수보일러(21)의 과열 및 서머앤기어드모터(22a,22b)의 과부하로 인한 파손을 방지하고 불필요한 에너지 낭비를 방지하며, 도 4에서 보는 바와 같이 다수의 제어존(40a,40b)중 일측 제어존(40a 또는 40b)에서 고온수를 사용중 타측 제어존(40b 또는 40a)의 서브제어판(52)에서 시청각적으로 주의 경고를 하고 수도꼭지 토수구에서도 시각적으로 주의 경고를 함으로써 다른 사용자의 화상을 방지하고, 일측 제어존(40a 또는 40b)에서 특정온도의 혼합수를 사용후 수전을 잠그면 일정시간 경과후 일반적으로 자주 사용되는 기본설정온도로 자동 복귀되어 사용자 편의를 도모하며, 보일러냉수공급관(2)에 설치된 유량감지센서외에 각 서머앤기어드밸브(22a,22b)로부터 각 사용처로 혼합수를 공급하는 각 혼합수관(23a,23b)에 유량감지센서(72a,72b)를 각각 설치하여 일정시간 동안 유량이 감지되지 않으면 온수와 관련된 시스템전원을 차단하였다가 일측 제어존(40a 또는 40b)에서 온수를 사용시 해당 혼합수공급관의 유량감지센서에서 이를 감지하고 해당 제어존측 전원만을 공급하도록 하여 절전하는 효과를 제공하고, 순환수펌프(31)로부터 보일러냉수공급관(2)으로 연결되는 부분에 역류방지밸브(74a)를 추가로 설치하여 순환수펌프(31)의 미사용시 순환수펌프(31)를 통하여 순환수관(30)측으로 역류하는 발생되는 것을 방지하도록 함으로써 오작동을 방지할 수 있는 냉온수공급시스템의 개선된 제어방법을 제공하고자 하는 것이 본 발명의 기술적 특징이다.
이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예들은 본 발명을 보다 잘 이해할 수 있도록 설명하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명을 이에 한정하는 것으로 이해되어서는 안될 것이다.
(실시예1)
먼저, 상기 냉수분배관(10)은 중간에서 분기되어 사용처 및 1개의 스텝모터와 서머스타트밸브가 일체로 형성된 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)에 냉수를 분배하고, 상기 온수분배관(20)은 가열된 온수를 분배하여 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)에 공급하며, 상기 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b) 에서 기설정된 온도로 조절된 혼합수가 각 사용처로 공급되는 혼합수관(23)을 형성하고, 상기 순환수관(30)은 순환수펌프(31)를 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)로 분기되기 전 보일러냉수공급관(2)과 연통하여 회수된 혼합수를 온수보일러(21)로 공급하도록 배관을 연결하는 것을 기술적 특징으로 한다.
이와 같이 배관을 연결함으로써, 순환(Circulation)시 정상적으로 순환이 이루어지며 자연법칙을 이용한 효율적인 순환을 얻을 수 있게 된다.
이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 4에서 보는 바와 같이 사용자가 서브제어판(52)에서 온도조절스위치(52a)를 이용하여 온도를 조절하고 순환수펌프가동스위치(52b)를 작동시키면, 순환수펌프(31)와 온수보일러(21)가 작동되면서 도 3에서 보는 바와 같이 순환수펌프(31)가 제어존(40a,40b) 및 배관 내 잔류중인 잔류수를 회수하여 보일러냉수공급관(2)을 경유하여 온수보일러(21)로 보내게 되고, 온수보일러(21)에서 가열된 고온의 온수는 온수분배관(20)을 통하여 2개의 서머앤기어드밸브(22a,22b)의 온수측으로 공급되고 기본설정온도로 조절하기 위하여 냉수측에서 보일러냉수공급관(2)을 통해 냉수를 공급받아야 하나 배관내에서 토수구를 통하여 배출된 물이 없기 때문에 배관 내에 물이 꽉 차 있음으로 추가적으로 냉수가 유입될 수 없다.
이 때, 상기 서머앤기어드밸브(22a,22b)에서 기본설정온도로 조절하기 위하여 온수측 밸브를 줄이고 이와 반비례하여 냉수측 밸브를 넓히게 됨으로, 도 3을 참조하여 보면 서머드앤기어드밸브(22a,22b)의 온수측으로 유입되는 온수의 흐름이 감소됨에 따라 순환수펌프(31)에 의해 밀려 보일러냉온수공급관(2)을 통과하던 배 관 내 잔류수는 온수보일러(21)측으로 유입되기보다는 좌측으로 우회하여 서머앤기어드밸브(22a,22b)의 냉수측으로 유입됨으로 서머앤기어드밸브(22a,22b)에서 온도보정센서(70a,70b)와 함께 기본설정온도로 보정하여 혼합수를 순환시킬 수 있다.
이는 물은 저항이 적은 쪽을 많이 흐른다는 자연법칙을 이용한 것으로 순환수관(30)이 온수관이 아닌 보일러냉수공급관(2)과 연결되고 다시 서머앤기어드밸브(22a,22b)와 연통되도록 배관함으로 얻을 수 있는 장점인 것이다.
따라서, 서머앤기어드밸브(22a,22b)의 냉수측에는 냉수가 아닌 보일러냉수공급관(2)과 연통된 순환수펌프(31)를 통해 온수보일러(21)로 공급되던 배관내 잔류수가 순환수펌프(31)를 지난 보일러냉수공급관(2)으로부터 분기되어 각 서머앤기어드밸브(22a,22b)의 냉수측에 연결된 배관을 통해 공급됨으로서 배관내 잔류수를 수도꼭기 토수구(60)를 통해 배출하지 않고도 순환이 가능하게 되는 것이다.
이와 같이, 온수는 서머앤기어드밸브(22a,22b)에서 배관내 잔류수와 혼합된 뒤 혼합수관(23a,23b)측으로 배출됨과 동시에 온도보정센서(70a,70b)에 의해 서머앤기어드밸브(22a,22b)가 미세조절되면서 혼합수의 온도를 보정하게 된다.
기본설정온도로 보정된 혼합수는 혼합수관(23a,23b)을 통하여 각 제어존(40a,40b)으로 공급되고 각 제어존(40a,40b)을 지나 순환수관(30)을 통하여 순환수펌프(31)측으로 유입되다가 온도제어센서(70)를 만나 온도제어센서(70)에서 기본설정온도에 가까운(실제로 기본설정온도보다 약간 낮은 온도, 이미 각 제어존(40a,40b)에는 기본설정온도임) 온도를 감지하고 순환수펌프(31) 및 온수보일러(21)를 정지시켜 순환(Circulation)을 종료한다.
이 때 각 제어존(40a,40b)의 수도꼭지 토수구(60)까지 설정된 온도의 혼합수가 도착되어 있게 되는 것이다.
이후, 배관내 잔류된 혼합수를 사용하기 시작하면, 이때부터는 순환수펌프(31)는 작동되지 않고 온수보일러(21)에는 배관내 잔류수가 아닌 급수공급관(3)을 통하여 유입된 냉수가 보일러냉수공급관(2)을 경유하여 온수보일러(21)에 공급되어 온수로 가열된 후 온수분배관(20)을 통하여 각각의 서머앤기어드밸브(22a,22b)로 공급되고 서머앤기어드밸브(22a,22b)와 온도보정센서(70a,70b)에서 설정온도로 보정된 혼합수가 혼합수관(23a,23b)을 통하여 각 제어존(40a,40b)에 지속적으로 공급되는 것이다.
또한, 도 2 내지 도 3에서 보는 바와 같이 제어부(50)의 메인제어판(51)의 일측에 타이머(55)를 추가로 설치하되 메인제어판(51)에 순환수펌프(31)가 작동된 이후 상기 타이머(55)에 설정된 시간이 경과되면 자동으로 순환수펌프(31) 및 온수보일러(21)를 정지하여 순환(Circulation)이 종료되도록 하는 것을 기술적특징으로 한다.
이와 같이, 배관내 잔류수의 재가열을 위한 순환시간의 한계를 두고 제어함으로써 순환을 제어하는 센서(본 실시예에서는 온도제어센서(70)를 사용, 센서는 매우 다양함으로 이에 한정되는 것은 아님)의 오작동시 온수보일러(21)의 과열 및 서머앤기어드밸브(22a,22b)에 무리한 가압으로 인하여 사용자의 설정 온도보다 뜨거운 온수가 공급되는 현상을 방지하고, 서머앤기어드밸브(22a,22b)의 고장발생을 방지하여 시스템을 보호하는 장점을 얻을 수 있다.
실제로 실험에 의하면, 상기 타이머(타이머(55)의 설정시간은 5분이면 충분하지만, 물론 이에 한정되는 것은 아니며, 해당 건물의 평수에 따라 다를 수 있고, 본 발명의 냉온수배관시스템을 설치후 초기테스트를 통하여 타이머(타이머(55)의 설정시간을 적절히 조절하게 된다.
다음, 도 1에서 보는 바와 같이, 사용자1이 일측 제어존(40a)에서 고온수를 사용하고자 고온으로 설정하여 순환(Circulation)중이거나 사용중이라면, 타측 제어존(40b)의 벽면에 기설치된 서브제어판(52)의 화면(52e)에 '고온주의'라는 메시지와 함께 화면 전체 또는 일측 램프(52c)가 적색으로 깜빡거리며 스피커(52d)에서 "고온주의"라는 음성 또는 "삑삑"하는 음향을 제공하는 시청각적인 주의 경보를 하고, 이와 동시에 수도꼭지 토수구(60)의 일측에 형성된 서브제어판(52)의 화면(52e)에도 동일한 방법으로 '고온주의'라는 메시지와 함께 화면 전체 또는 일측 램프(52c)가 적색으로 깜빡거리는 시각적인 주의 경보를 제공하여 타 사용자에게 고온주의를 알려 화상 등의 안전사고를 예방하는 것을 기술적특징으로 한다.
다음, 상기 각 제어존에서 서브제어판(52)을 통해 특정온도의 혼합수를 설정하여 사용후 일정시간 동안 혼합수 사용이 없으면 혼합수의 설정온도가 제어부에 기저장된 기본설정온도로 자동복귀하도록 제어되는 것을 기술적특징으로 한다.
이와 같은 제어를 통하여, 사용자가 평소 자주 사용하는 온도를 기본설정온도로 설정하여 평상시 순환수펌프가동스위치(52b)를 누르고 별도의 온도설정이 없으면 기본설정온도로 가열을 시작하고, 고온수를 사용하고자 하는 경우 순환수펌프가동스위치(52b)를 누르고 고온수 온도설정을 하거나 고온수 온도설정후 순환수펌 프가동스위치(52b)를 눌러 고온수를 사용후 일정시간 동안 혼합수 사용이 없으면 혼합수의 설정온도를 기본설정온도로 자동복귀되도록 제어함으로써 안전사고를 예방하고 매번 온도설정을 해야 하는 번거로움을 줄여 사용자의 편의를 도모하는 장점을 얻을 수 있게 된다.
다음, 상기 온수보일러(21)와 서머앤기어드밸브(22a,22b)로 분기되기 이전 냉수분배관에 제1 유량감지센서(72)를 설치하고, 상기 서머앤기어드밸브(22a,22b)로부터 각 제어존(40a,40b)으로 공급되는 혼합수관(23a,23b)에 제2 및 제3 유량감지센서(72a,72b)를 설치하여, 상기 제1 유량감지센서(72)에서 유량이 감지되지 않으면 모든 제어존(40a,40b)에서 혼합수의 사용이 없는 것으로 판단하여 제어부(50)에서 시스템 전원을 차단하였다가, 사용자가 일측 제어존(40a 또는 40b)에서 온수를 사용하게 되면 상기 제2 및 제3 유량감지센서(72a,72b) 중 유량이 감지된 해당 제어존측과 관련된 전원만을 공급하도록 제어부(50)에서 전원이 제어함으로써 절전기능을 제공하는 장점을 얻게 된다.
다음, 상기 순환수펌프(31)와 보일러냉수공급관(2)과 연통되는 부분에 역류방지밸브(74a)를 추가로 설치하는 것을 기술적특징으로 한다.
상기 순환수펌프(31)의 미작동시 보일러냉수공급관(2)에 충진된 물이 순환수펌프(31)를 경유하여 순환수관(30)측으로 역류하는 것을 방지하도록 제어하여 순환수관(30)에 설치된 온도제어센서(70)의 오작동을 방지하게 되는 장점을 얻게 된다.
미설명부호는 1은 수도계량기, 41은 밸브함, 42는 계수대이다.
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.
상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는 다음과 같다.
배관내 잔류수를 수전을 통해 방류하지 않고 순환시켜 온수보일러에서 가열후 서머앤기어드밸브에서 사용자 설정온도로 조절하여 공급하는 냉온수공급시스템에 있어서, 냉수분배관, 온수분배관, 혼합수관 및 순환수관의 순환이 원활하도록 배관되며 제어부에 타이머를 추가하여 온도제어센서의 오작동으로 인한 과열 및 손상을 방지하고 일측 제어존에서 고온수 사용중 타측 제어존에서는 주의를 알리는 시청각 경고를 통해 화상을 방지하며 특정온도의 혼합수를 사용후 수전을 잠그면 일정시간 후 기본설정온도로 자동복귀되어 사용자 편의를 도모하고 유량감지센서에서 일정시간 동안 유량이 감지되지 않으면 온수와 관련된 시스템전원을 차단하였다가 온수사용시 유량이 감지되는 제어존측 전원만을 공급하는 절전기능을 공급하며 순환수펌프의 미작동시 순환수펌프를 경유하여 순환수관측으로 역류하는 것을 방지하도록 제어하는 냉온수공급시스템의 제어방법을 제공할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1 은 본 발명을 적용한 냉온수공급시스템의 구성을 보이는 개략도
도 2 는 본 발명을 적용한 냉온수공급시스템의 제어부를 보이는 내부구성도
도 3 은 본 발명을 적용한 냉온수공급시스템의 제어부를 보이는 블록도
도 4 는 본 발명을 적용한 서브제어판에서 주의경고를 하는 모습을 보이는 예시도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 수도계량기 2: 보일러냉수공급관 3: 급수공급관
10: 냉수공급관 20: 온수분배관 21: 온수보일러
22a,22b: 서머앤기어드밸브 23a,23b: 혼합수관
30: 순환수관 31: 순환수펌프 40a,40b : 제어존
41: 밸브함 42: 계수대 50: 제어부
51: 메인제어판 52: 서브제어판 52a: 온도조절스위치
52b: 순환수펌프가동스위치 52c: 램프
52d: 스피커 52e: 화면 55: 타이머
60: 수도꼭지 토수구 61: 유량조절레버 62: 냉,온수전환레버
70: 온도제어센서 70a,70b: 온도보정센서
72,72a,72b: 유량감지센서 74,74a: 역류방지밸브

Claims (5)

  1. 보일러냉수공급관(2)으로부터 온수보일러(21)로 냉수를 공급하되 중간에서 분기되어 냉수를 분배하는 냉수분배관(10)과 상기 온수보일러(21)로부터 가열된 온수를 분배하는 온수분배관(20)과 각 사용처로 공급된 혼합수 중 사용되지 않은 혼합수를 순환수펌프(31)로 회수하여 온수보일러(21)에서 재가열하여 온수분배관(20)으로 공급하는 순환수관(30)과 사용자의 동선에 맞추어 욕실입구 및/또는 토수구의 일측에 설치되어 희망하는 혼합수의 토출 온도를 설정하는 서브제어판(52)과 온수보일러(21) 하측에 설치된 메인제어판(51)의 온도조절스위치(52a) 및 순환수펌프가동스위치(52b)를 동작시켜 온수보일러(21)와 순환수펌프(31)의 스위치 접점이 붙어 온수보일러(21)와 순환수펌프(31)가 가동되어 혼합수관(23a,23b)과 순환수관(30)을 통하여 순환수의 순환(circulation)이 이루어져 온도조절스위치(52a)에서 설정한 온도의 혼합수가 공동욕실, 주방, 개인욕실, 세탁실에 설치된 각각의 수도꼭지 토수구(60)를 통하여 즉시 설정온도의 혼합수가 토출되도록 온수보일러(21), 순환수펌프(31), 서머앤기어드밸브(22a,22b), 온도보정센서(70a,70b)를 제어하는 각각의 구역인 다수의 제어존(40a,40b)을 형성하며, 상기 어느 하나의 제어존(40a,40b)으로부터 분배되어 공급되는 냉수 및 혼합수의 유량조절 및 차단을 하는 유량조절레버(61) 및 냉,온수전환레버(62)를 갖는 수도꼭지 토수구(60)와; 상기 각각의 제어존(40a,40b) 및 각 토수구(60)가 전기 및 전자적으로 결선되어 온수/혼합수의 사용시에 온수보일러(21) 및 순환수펌프(31)의 가동과 혼합수의 설정온도 및 유량을 제 어하는 컨트롤러가 구비된 제어부(50);를 포함하여 각각의 제어존(40a,40b)의 냉수를 공급하는 냉수분배관(10)은 루프(ROOF)방식으로 상호 결합 배관되어 각각의 제어존(40a,40b)끼리 병렬배관으로 구성되는 냉온수공급시스템의 제어방법에 있어서,
    상기 냉수분배관(10)은 중간에서 분기되어 사용처 및 1개의 스텝모터와 서머스타트밸브가 일체로 형성된 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)에 냉수를 분배하고, 상기 온수분배관(20)은 가열된 온수를 분배하여 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)에 공급하며, 상기 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)에서 기설정된 온도로 조절된 혼합수가 각 사용처로 공급되는 혼합수관(23a,23b)을 형성하고, 상기 순환수관(30)은 순환수펌프(31)를 지나 하나 이상의 서머앤기어드밸브(22a,22b)로 분기되기 전 보일러냉수공급관(2)과 연통하여 회수된 혼합수를 온수보일러(21)로 공급하도록 형성되며;
    상기 순환수펌프가 가동되어 순환이 개시된 시점으로부터 일정시간 경과후에도 상기 순환수관(30)에 설치된 온도제어센서(70)의 오작동으로 인하여 순환수펌프가 정지하지 않아 발생되는 과열을 방지하도록, 상기 제어부(50)에 타이머(타이머(55)를 추가로 설치하고 순환수펌프가 가동되어 순환이 개시된 시점으로부터 일정시간 경과후 자동으로 순환수펌프를 정지하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 냉온수공급시스템의 개선된 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 온수보일러(21)와 서머앤기어드밸브(22a,22b)로 분기되기 이전 냉수분 배관에 제1 유량감지센서(72)를 설치하고;
    상기 서머앤기어드밸브(22a,22b)로부터 각 제어존(40a,40b)으로 공급되는 혼합수관(23a,23b)에 제2 및 제3 유량감지센서(72a,72b)를 설치하여;
    상기 제1 유량감지센서(72)에서 유량이 감지되지 않으면 모든 제어존(40a,40b)에서 혼합수의 사용이 없는 것이므로 제어부(50)에서 시스템 전원을 차단하였다가, 상기 제2 및 제3 유량감지센서(72a,72b) 중 유량이 감지된 해당 제어존측과 관련된 전원만을 공급하도록 제어부(50)에서 전원이 제어되는 것을 특징으로 하는 냉온수공급시스템의 개선된 제4어방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 각 제어존에서 서브제어판(52)을 통해 특정온도의 혼합수를 설정하여 사용후 일정시간 동안 혼합수 사용이 없으면 혼합수의 설정온도가 제어부에 기저장된 기본설정온도로 자동복귀하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 냉온수공급시스템의 개선된 제어방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 각 제어존 중 일측 제어존에서 40도 이상의 고온수 사용중 타측 제어존에서 발생될 수 있는 화상을 방지하도록,
    상기 일측 제어존(40a 또는 40b)에서 40도 이상의 고온수 사용시 타측 제어존(40b 또는 40a)의 서브제어판(52)에서 화면(52e) 및 스피커(52d)를 이용하여 시 청각으로 주의 경고를 하고, 동시에 타측 제어존(40b 또는 40a)의 수도꼭지 토수구(60)에서도 화면(52e)을 통하여 시각으로 주의 경고를 하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 냉온수공급시스템의 개선된 제어방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 순환수펌프(31)와 보일러냉수공급관(2)과 연통되는 부분에 역류방지밸브(74a)를 추가로 설치하여 순환수펌프(31)의 미작동시 보일러냉수공급관(2)에 충진된 물이 순환수펌프(31)를 경유하여 순환수관(30)측으로 역류하는 것을 방지하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 냉온수공급시스템의 개선된 제어방법.
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