냉,난방 자동 제어장치 및 이에 따른 제어방법(Air-conditioning of Automatic Control Equipment and Control Method For The Same)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2008년08월27일
(11) 등록번호 10-0854602
(24) 등록일자 2008년08월21일
(51) Int. Cl.

F25B 30/02 (2006.01) F25B 49/02 (2006.01)
F25B 13/00 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2007-0050817
(22) 출원일자 2007년05월25일
심사청구일자 2007년05월25일
(56) 선행기술조사문헌
KR1020020014073 A
KR1020040107917 A
JP06174244 A
KR1020000065998 A
(73) 특허권자
세협기계(주)
충남 아산시 염치읍 석두리 175-12
(72) 발명자
백석노
충남 천안시 쌍용동 653 쌍용모란아파트 1-1403
(74) 대리인
진용석
전체 청구항 수 : 총 5 항 심사관 : 한성근
(54) 냉,난방 자동 제어장치 및 이에 따른 제어방법
(57) 요 약
본 발명은 냉,난방 자동 제어장치 및 이에 따른 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 히트펌프 냉각장치
에서 열교환된 매체유를 축열조의 중간부분으로 공급하여 축열조 내에서 경계층이 형성되고, 상기 경계층을 중심
으로 축열조 상부와 하부에 온도차가 다른 매체유가 형성되어 열을 효율적으로 사용하고, 상기 축열조의 상부에
전기히터를 설치해서 상기 전기히터에 의해 가열된 매체유를 열원공급처에 공급하여 사용자가 필요할 때 쾌속으
로 사용할 수 있어 빠른 시간에 효과적인 난방을 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 냉방/난방을 자동 제어하는 장치에 있어서,
냉방시 냉각장치(chiller)에 의해 냉각수가 발생하고, 난방시 히트펌프(heat pump)에 의해 열원수가 발생되어 순
환펌프(P1)에 의해 공급처(실내)로 전달하는 히트펌프 냉각장치(heat pump chiller)와;
상기 히트펌프 냉각장치와 배관(R1)으로 연결되어 냉각수 또는 열원수가 배관(R1)을 통해 내부에 이송되고, 상기
배관(R1)과 하측으로 이격되어 히트펌프 냉각장치와 연결되는 배관(R3)이 형성되고, 상기 배관(R3)에는 순환펌프
(P1)가 형성되어 순환펌프(P1)에 의해 열교환된 냉각수 또는 열원수가 다시 히트펌프 냉각장치로 이송되며, 내부
에 저장된 냉각수 또는 열원수가 공급처에 전달되도록 일측에 공급처와 연결되는 배관(R2)이 형성되고, 상기 배
관(R2)에는 순환펌프(P2)가 형성되어 냉각수 또는 열원수를 이송시키며, 상기 공급처에서 열교환된 냉각수 또는
열원수가 다시 되돌아오도록 배관(R4)이 공급처와 연결되는 축열조와;
상기 축열조의 외주면 상측부에 설치되되, 상기 축열조의 내부와 연결되어 열원수의 상부를 가열하여 열원수의
상,하부 온도차이를 발생시켜 자연적으로 경계층을 형성시키는 전기히터와;
상기 히트펌프 냉각장치와 각각의 순환펌프(P1,P2)와 전기히터 및 축열조를 설정에 따라 작동/제어하도록 외부에
형성되는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
대표도 - 도1
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등록특허 10-0854602
특허청구의 범위
청구항 1
냉방/난방을 자동 제어하는 장치에 있어서,
냉방시 냉각장치(chiller)에 의해 냉각수가 발생하고, 난방시 히트펌프(heat pump)에 의해 열원수가 발생되어
순환펌프(P1)에 의해 공급처(40)로 전달하는 히트펌프 냉각장치(heat pump chiller,10)와;
상기 히트펌프 냉각장치(10)와 배관(R1)으로 연결되어 냉각수 또는 열원수가 배관(R1)을 통해 내부에 이송되고,
상기 배관(R1)과 하측으로 이격되어 히트펌프 냉각장치(10)와 연결되는 배관(R3)이 형성되고, 상기 배관(R3)에
는 순환펌프(P1)가 형성되어 순환펌프(P1)에 의해 열교환된 냉각수 또는 열원수가 다시 히트펌프 냉각장치(10)
로 이송되며, 내부에 저장된 냉각수 또는 열원수가 공급처(40)에 전달되도록 일측에 공급처(40)와 연결되는 배
관(R2)이 형성되고, 상기 배관(R2)에는 순환펌프(P2)가 형성되어 냉각수 또는 열원수를 이송시키며, 상기 공급
처(40)에서 열교환된 냉각수 또는 열원수가 다시 되돌아오도록 배관(R4)이 공급처(40)와 연결되는
축열조(20)와;
상기 축열조(20)의 외주면 상측부에 설치되되, 상기 축열조(20)의 내부와 연결되어 열원수의 상부를 가열하여
열원수의 상,하부 온도차이를 발생시켜 자연적으로 경계층을 형성시키는 전기히터(30)와;
상기 히트펌프 냉각장치(10)와 각각의 순환펌프(P1,P2)와 전기히터(30) 및 축열조(20)를 설정에 따라 작동/제어
하도록 외부에 형성되는 제어부(50);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 냉,난방 자동 제어장치.
청구항 2
제 1항에 기재된 냉,난방 자동 제어장치의 제어방법에 있어서,
냉방 모드시,
상기 공급처의 온도(ΔTw)를 산출하는 단계(S100);
상기 산출단계(S100)에서 산출한 공급처의 온도(ΔTw)와 제어부(50)에 입력된 설정온도(ΔT)를 비교하는 단계
(S110);
상기 비교단계(S110)에서 공급처의 온도(ΔTw)가 높으면 순환펌프(P1)를 작동시키는 단계(S120);
상기 순환펌프(P1)를 작동시켜 냉각장치(chiller)에서 발생된 냉각수를 공급처(40)에 공급하는 단계(S130);
상기 냉각수 공급단계(S130) 후, 비교단계(S110)에서 공급처의 온도(ΔTw)가 낮으면 순환펌프(P1)를 정지하는
단계(S140);
상기 산출단계(S100)와 비교단계(S110)를 통해 공급처의 온도(ΔTw)가 높으면 순환펌프(P1)를 작동시키는 단계
(S120)에서 다시 반복실행하는 것을 특징으로 하는 냉,난방 자동 제어방법.
청구항 3
제 1항에 기재된 냉,난방 자동 제어장치의 제어방법에 있어서,
일반 난방 모드시,
상기 공급처의 온도(ΔTw)를 산출하는 단계(S200);
상기 산출단계(S200)에서 산출한 공급처의 온도(ΔTw)와 제어부(50)에 입력된 설정온도(ΔT)를 비교하는 단계
(S210);
상기 비교단계(S210)에서 공급처의 온도(ΔTw)가 낮으면 순환펌프(P2)를 작동시키는 단계(S220);
상기 순환펌프(P2)를 작동시켜 히트펌프(heat pump)에서 발생된 열원수를 저장한 축열조(20)에서 열원수를 공급
처에 공급하는 단계(S230);
상기 열원수 공급단계(S230)에서 축열조(20)의 출구온도(tw)가 40도 이하가 되면 전기히터(30)를 작동시키는 단
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계(S240);
상기 전기히터 작동단계(S240) 후, 축열조(20)의 출구온도(tw)가 45도 이상이 되면 전기히터를 정지하는 단계
(S250);
상기 열원수 공급단계(S230) 후, 비교단계(S210)에서 공급처의 온도(ΔTw)가 높으면 순환펌프(P2)를 정지하는
단계(S260);
상기 산출단계(S200)와 비교단계(S210)를 통해 공급처의 온도(ΔTw)가 낮으면 순환펌프(P2)를 작동시키는 단계
(S220)에서 다시 반복실행하는 것을 특징으로 하는 냉,난방 자동 제어방법.
청구항 4
제 1항에 기재된 냉,난방 자동 제어장치의 제어방법에 있어서,
쾌속 난방 모드시,
사용자의 설정에 의해 일반 난방 모드에서 쾌속 난방 모드로 전환하는 단계(S300);
상기 쾌속 난방 모드 전환단계(S300) 후, 축열조(20)의 출구온도(tw)가 80도 이하가 되면 전기히터(30)를 작동
시키는 단계(S310);
상기 전기히터 작동단계(S310) 후, 축열조(20)의 출구온도(tw)가 81도 이상이 되면 전기히터(30)를 정지하는 단
계(S320);
상기 쾌속 난방 모드가 90분이 경과하면 일반 난방 모드로 전환되는 단계(S330);
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉,난방 자동 제어방법.
청구항 5
제 3항 또는 제 4항에 있어서,
상기 난방 모드에서 사용자가 외출 모드시,
사용자의 설정에 의해 난방 모드(일반 난방, 쾌속 난방)에서 외출 난방 모드로 전화하는 단계(S400);
상기 공급처(40)의 쾌적한 환경 및 동파 방지를 위해 자동 제어장치를 10 ~ 30분 가동시키는 단계(S410);
상기 가동단계(S410) 후, 축열조(20)의 출구온도(tw)가 5도 이하가 되면 전기히터(30)를 작동시키는 단계
(S420);
상기 전기히터 작동단계(S420) 후, 축열조(20)의 출구온도(tw)가 10도 이상이 되면 전기히터(30)를 정지하는 단
계(S430);
상기 가동단계(S410)가 경과하면 2시간 동안 자동 제어장치를 정지하는 단계(S440);
상기 자동 제어장치 가동단계(S410)와 자동 제어장치 정지단계(S440)를 반복 실행하는 것을 특징으로 하는 냉,
난방 자동 제어방법.
명 세 서
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 냉,난방 자동 제어장치 및 이에 따른 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 히트펌프 냉각장치<10>
에서 열교환된 매체유를 축열조의 중간부분으로 공급하여 축열조 내에서 경계층이 형성되고, 상기 경계층을 중
심으로 축열조 상부와 하부에 온도차가 다른 매체유가 형성되어 열을 효율적으로 사용하고, 상기 축열조의 상부
에 전기히터를 설치해서 상기 전기히터에 의해 가열된 매체유를 열원공급처에 공급하여 사용자가 필요할 때 쾌
속으로 사용할 수 있어 빠른 시간에 효과적인 난방을 할 수 있는 냉,난방 자동 제어장치 및 이에 따른 제어방법
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등록특허 10-0854602
에 관한 것이다.
일반적으로, 히트펌프는 사이클을 이용하여 외부의 대기나 지하수, 지열 등으로부터 열원을 흡입하도록 팬을 사<11>
용하여 흡입하고, 흡입된 열원을 냉매가 흐르는 관로 사이로 통과시켜 열을 수집함으로써 학교, 병원, 호텔 등
과 같은 대형 또는 공공건물 등의 대용량 온수를 효율적으로 제공하게 된다.
이러한 히트펌프 사이클은 압축기, 열교환기(이는 냉방일 경우 응축기, 난방일 경우 증발기로 사용됨), 팽창밸<12>
브, 실내기를 기본구성으로 한다.
상기 히트펌프의 사용이 난방일 경우, 압축기에서 압축된 고온, 고압의 냉매 는 응축기에서 응축되고(물을 데우<13>
는 등의 일을 한다), 그 응축열을 이용하여 온수를 생성하는 한편, 상기 응축기에서 응축된 저온, 저압의 냉매
는 다시 팽창밸브를 통해 증발기로 유입된 후 외기열을 흡수하고 다시 압축기로 유입됨으로써 히트펌프의 사이
클은 반복된다.
상술한 바와 같이, 일반적으로 냉,난방 시스템은 압축기, 열교환기, 팽창밸브 및 실내기가 냉매순환 도관으로<14>
연결되는 한편, 상기 도관 일측에 4방밸브를 형성하여 압축기로부터 공급된 냉매의 흐름을 선택적으로 절환함으
로써 이루어진다.
다시말해, 냉방시에는 증발기, 난방시에는 응축기를 향해 사이클을 순환시킴으로써 상술한 냉,난방이 이루어지<15>
게 되다.
여기서, 난방시스템을 구동하기 위해서는 실내 난방회로와 연결되어 순환되는 난방수조(난방관)와, 상기 난방수<16>
조로 부터 공급되는 물을 저장하는 온수보조탱크와, 상기 온수보조탱크로부터 공급된 물을 가열하는
히트펌프와, 상기 히트펌프를 통해 가열된 물이 다시 난방수조로 순환되도록 형성되는 다수개의 도관으로 크게
형성된다.
이를 보다 상세히 살펴보면, 압축기에서 고온, 고압으로 압축된 냉매가 응축기에서 온수를 가열하고, 응축된 냉<17>
매는 다시 팽창밸브를 통해 팽창한 뒤 증발기에서 열을 흡수하여 압축기로 순환되는 사이클을 반복하게 된다.
그런데, 상기 히트펌프로 공급되는 물의 온도가 너무 차면 이를 가열하기 위한 히트펌프의 초기 작동에 과부하<18>
가 발생되는 등 시동에 내구성이 약해져 잔고장의 원인이 되며, 이는 작동오류의 문제를 야기시켜 열효율이 저
하되는 문제가 발생되고 있다.
또한, 종래의 냉,난방장치가 온수의 온도만을 감지하여 작동되므로 외부대기의 기온변화와 히트펌프의 냉매압력<19>
과 온도에 따른 상호 제어가 신속하게 이루어지지 못함으로써 결국 히트펌프가 오작동하는 문제가 발생한다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,<20>
히트펌프 냉각장치에서 열교환된 매체유를 축열조의 중간부분으로 공급하여 축열조 내에서 경계층이 형성되고,<21>
상기 경계층을 중심으로 축열조 상부와 하부에 온도차가 다른 매체유가 형성되어 열을 효율적으로 사용하는
냉,난방 자동 제어장치 및 이에 따른 제어방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명은 축열조의 상부에 전기히터를 설치해서 상기 전기히터에 의해 가열된 매체유를 열원공급처에 공<22>
급하여 사용자가 필요할 때 쾌속으로 사용할 수 있어 빠른 시간에 효과적인 난방이 가능한데 또 다른 목적이 있
다.
발명의 구성 및 작용
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.<23>
본 발명은 냉방/난방을 자동 제어하는 장치에 있어서,<24>
냉방시 냉각장치(chiller)에 의해 냉각수가 발생하고, 난방시 히트펌프(heat pump)에 의해 열원수가 발생되어<25>
순환펌프(P1)에 의해 공급처(실내)로 전달하는 히트펌프 냉각장치(heat pump chiller)와;
상기 히트펌프 냉각장치와 배관(R1)으로 연결되어 냉각수 또는 열원수가 배관(R1)을 통해 내부에 이송되고, 상<26>
기 배관(R1)과 하측으로 이격되어 히트펌프 냉각장치와 연결되는 배관(R3)이 형성되고, 상기 배관(R3)에는 순환
펌프(P1)가 형성되어 순환펌프(P1)에 의해 열교환된 냉각수 또는 열원수가 다시 히트펌프 냉각장치로 이송되며,
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내부에 저장된 냉각수 또는 열원수가 공급처에 전달되도록 일측에 공급처와 연결되는 배관(R2)이 형성되고, 상
기 배관(R2)에는 순환펌프(P2)가 형성되어 냉각수 또는 열원수를 이송시키며, 상기 공급처에서 열교환된 냉각수
또는 열원수가 다시 되돌아오도록 배관(R4)이 공급처와 연결되는 축열조와;
상기 축열조의 외주면 상측부에 설치되되, 상기 축열조의 내부와 연결되어 열원수의 상부를 가열하여 열원수의
상,하부 온도차이를 발생시켜 자연적으로 경계층을 형성시키는 전기히터와;
상기 히트펌프 냉각장치와 각각의 순환펌프(P1,P2)와 전기히터 및 축열조를 설정에 따라 작동/제어하도록 외부<27>
에 형성되는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 냉,난방 자동 제어장치의 제어방법에 있어서,<28>
냉방 모드시,<29>
상기 공급처의 온도(ΔTw)를 산출하는 단계(S100);<30>
상기 산출단계(S100)에서 산출한 공급처의 온도(ΔTw)와 제어부에 입력된 설정온도(ΔT)를 비교하는 단계<31>
(S110);
상기 비교단계(S110)에서 공급처의 온도(ΔTw)가 높으면 순환펌프(P1)를 작동시키는 단계(S120);<32>
상기 순환펌프(P1)를 작동시켜 냉각장치(chiller)에서 발생된 냉각수를 공급처에 공급하는 단계(S130);<33>
상기 냉각수 공급단계(S130) 후, 비교단계(S110)에서 공급처의 온도(ΔTw)가 낮으면 순환펌프(P1)를 정지하는<34>
단계(S140);
상기 산출단계(S100)와 비교단계(S110)를 통해 공급처의 온도(ΔTw)가 높으면 순환펌프(P1)를 작동시키는 단계<35>
(S120)에서 다시 반복실행하도록 하며,
일반 난방 모드시,<36>
상기 공급처의 온도(ΔTw)를 산출하는 단계(S200);<37>
상기 산출단계(S200)에서 산출한 공급처의 온도(ΔTw)와 제어부에 입력된 설정온도(ΔT)를 비교하는 단계<38>
(S210);
상기 비교단계(S210)에서 공급처의 온도(ΔTw)가 낮으면 순환펌프(P2)를 작동시키는 단계(S220);<39>
상기 순환펌프(P2)를 작동시켜 히트펌프(heat pump)에서 발생된 열원수를 저장한 축열조에서 열원수를 공급처에<40>
공급하는 단계(S230);
상기 열원수 공급단계(S230)에서 축열조의 출구온도(tw)가 40도 이하가 되면 전기히터를 작동시키는 단계<41>
(S240);
상기 전기히터 작동단계(S240) 후, 축열조의 출구온도(tw)가 45도 이상이 되면 전기히터를 정지하는 단계<42>
(S250);
상기 열원수 공급단계(S230) 후, 비교단계(S210)에서 공급처의 온도(ΔTw)가 높으면 순환펌프(P2)를 정지하는<43>
단계(S260);
상기 산출단계(S200)와 비교단계(S210)를 통해 공급처의 온도(ΔTw)가 낮으면 순환펌프(P2)를 작동시키는 단계<44>
(S220)에서 다시 반복실행하도록 하며,
쾌속 난방 모드시,<45>
사용자의 설정에 의해 일반 난방 모드에서 쾌속 난방 모드로 전환하는 단계(S300);<46>
상기 쾌속 난방 모드 전환단계(S300) 후, 축열조의 출구온도(tw)가 80도 이하가 되면 전기히터를 작동시키는 단<47>
계(S310);
상기 전기히터 작동단계(S310) 후, 축열조의 출구온도(tw)가 81도 이상이 되면 전기히터를 정지하는 단계<48>
(S320);
상기 쾌속 난방 모드가 90분이 경과하면 일반 난방 모드로 전환되는 단계(S330)를 포함하여 이루어지는 것을 특<49>
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징으로 한다.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.<50>
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청<51>
구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그
자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여
본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이<52>
고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양
한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉,난방 자동 제어장치를 나타낸 개략도이다.<53>
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 냉,난방 자동 제어장치는 히트펌프 냉각장치(10)와, 축열조(20)와, 제어부<54>
(50)로 구성된다.
상기 히트펌프 냉각장치(heat pump chiller)는 냉방시 내부에 형성된 냉각장치(chiller)에 의해 냉각수가 발생<55>
하고, 난방시 히트펌프(heat pump)에 의해 열원수가 발생한다. 이때, 상기 냉각장치와 히트펌프는 히트펌프 냉
각장치(10)의 내부에 형성되어 상기 히트펌프 냉각장치(10) 자체에서 냉각수와 열원수를 만들 수 있다.
여기서, 상기 히트펌프 냉각장치(10)는 일반적으로 시중에 나오고 있는 히트펌프장치와 냉각장치로써 별도의 상<56>
세한 설명은 기재하지 않는다.
또한, 상기 히트펌프 냉각장치(10)의 외주면에는 축열조(20)와 연결되는 배관(R1)이 형성되어 상기 배관(R1)을<57>
통해 냉각수와 열원수가 축열조(20)로 이송되고, 상기 배관(R1)을 통해 축열조(20)의 내부로 이송된 냉각수와
열원수가 다시 히트펌프 냉각장치(10)로 이송되도록 배관(R3)이 히트펌프 냉각장치(10)와 축열조(20) 사이에 형
성된다. 이때, 상기 배관(R3)에는 순환펌프(P1)가 형성되어 순환펌프(P1)에 의해 열교환된 냉각수 또는 열원수
가 다시 히트펌프 냉각장치(10)로 이송되는 것이다.
상기 축열조(20)는 히트펌프 냉각장치(10)에서 전달된 냉각수 또는 열원수를 저장하고, 상기 냉각수나 열원수의<58>
냉온과 고온이 장시간에도 변화되지 않도록 자체에 단열재가 형성된다.
여기서, 상기 축열조(20)는 일반적으로 사용되는 축열조(20)로써 별도의 상세한 기술은 하지 않는다.<59>
이때, 상기 축열조(20)의 일단면에는 히트펌프 냉각장치(10)에서 연결된 배관(R1)이 연결되어 있고, 상기 축열<60>
조(20)의 타측면에는 공급처(실내)에 냉각수와 열원수가 공급되도록 배관(R2)가 연결된다.
여기서, 상기 배관(R2)에는 배관(R2)를 통해 냉각수와 열원수가 공급되도록 순환펌프(P2)가 형성된다.<61>
그리고, 상기 축열조(20)의 상부측에는 전기히터(30)가 설치되어 히트펌프 냉각장치(10)에서 공급된 열원수를<62>
축열조(20)의 중간부분으로 공급하고, 상기 축열조(20) 내부에 다 채워진 열원수를 상부측에 설치된 전기히터
(30)에 의해 가열하면 상기 축열조(20)의 내부에 중간을 기점으로 경계층이 형성되고, 상기 경계층은 축열조
(20)의 중심부에서 상,하부로 온도차가 발생하여 열원수의 열을 효율적으로 사용할 수 있다.
삭제<63>
상기 제어부(50)는 입력된 설정온도(ΔT)에 따라 수시로 측정되는 공급처(40)의 온도(ΔTw)를 비교하여 제어 단<64>
계를 실행하도록 함으로써 공급처(실내)의 최적에 효율을 발휘하도록 한다.
그리고, 상기 제어부(50)는 히트펌프 냉각장치(10)와 각각의 순환펌프(P1,P2)와 전기히터(30)와 축열조(20)를<65>
설정에 따라 작동/제어하도록 외부에 형성된다.
이하에서는 본 발명에 따른 냉,난방 자동 제어장치의 제어방법에 대해 첨부되어진 도면과 함께 더불어 설명하<66>
기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉방 모드시 제어방법을 나타낸 순서도이다.<67>
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 냉방 모드시,<68>
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등록특허 10-0854602
먼저, 상기 공급처의 온도(ΔTw)를 산출하고(S100), 상기 산출단계(S100)에서 산출한 공급처의 온도(ΔTw)와 제<69>
어부(50)에 입력된 설정온도(ΔT)를 비교한다.(S110)
여기서, 상기 비교단계(S110)를 통해 공급처의 온도(ΔTw)가 높으면 순환펌프(P1)를 작동시키고(S120), 상기 순<70>
환펌프(P1)를 작동시켜 냉각장치(chiller)에서 발생된 냉각수를 공급처(40)에 공급한다.(S130)
그리고, 상기 냉각수 공급단계(S130) 후, 다시 비교단계(S110)를 통해 공급처의 온도(ΔTw)가 낮으면 순환펌프<71>
(P1)를 정지시켜 종료한다.(S140)
이때, 상기 산출단계(S100)와 비교단계(S110)를 통해 공급처의 온도(ΔTw)가 높으면 순환펌프(P1)를 작동시켜<72>
다시 반복실행한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 일반 난방 모드시 제어방법을 나타낸 순서도이다.<73>
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 일반 난방 모드시,<74>
먼저, 상기 공급처의 온도(ΔTw)를 산출하고(S200), 상기 산출단계(S200)에서 산출한 공급처의 온도(ΔTw)와 제<75>
어부(50)에 입력된 설정온도(ΔT)를 비교한다.(S210)
여기서, 상기 비교단계(S210)를 통해 공급처의 온도(ΔTw)가 낮으면 순환펌프(P2)를 작동시키고(S220), 상기 순<76>
환펌프(P2)를 작동시켜 축열조(20)에 저장된 열원수를 공급처에 공급한다.(S230) 이때, 상기 축열조(20)의 열원
수는 히트펌프(heat pump)에서 발생한 열원수이다.
그리고, 상기 열원수 공급단계(S230)에서 축열조(20)의 출구온도(tw)가 40도 이하가 되면 전기히터(30)를 작동<77>
시키고(S240), 상기 전기히터 작동단계(S240) 후, 축열조(20)의 출구온도(tw)가 45도 이상이 되면 전기히터(3
0)를 정지한다.(S250)
마지막으로, 상기 열원수 공급단계(S230) 후, 비교단계(S210)에서 공급처의 온도(ΔTw)가 높으면 순환펌프(P2)<78>
를 정지시켜 종료한다.(S260)
이때, 상기 산출단계(S200)와 비교단계(S210)를 통해 공급처의 온도(ΔTw)가 낮으면 순환펌프(P2)를 다시 반복<79>
작동시킨다.
도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 쾌속 난방 모드시 제어방법을 나타낸 순서도이다.<80>
도 4에 도시한 바와 같이, 상기 쾌속 난방 모드시,<81>
사용자의 설정에 의해 일반 난방 모드에서 쾌속 난방 모드로 전환한다.(S300)<82>
그리고, 상기 쾌속 난방 모드 전환단계(S300) 후, 축열조(20)의 출구온도(tw)가 80도 이하가 되면 제어부(50)에<83>
서 전기히터(30)를 작동시키고(S310), 상기 전기히터 작동단계(S310) 후, 축열조(20)의 출구온도(tw)가 81도 이
상이 되면 제어부(50)에서 전기히터(30)를 정지시킨다.(S320)
이때, 상기 쾌속 난방 모드가 90분이 경과하면 일반 난방 모드로 전환한다.(S330)<84>
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 외출 난방 모드시 제어방법을 나타낸 순서도이다.<85>
도 5에 도시한 바와 같이, 상기 외출 난방 모드시,<86>
사용자의 설정에 의해 상기 난방 모드(도 3의 일반 난방 모드와 도 4의 쾌속 난방 모드)에서 외출 난방 모드로<87>
전화한다.(S400)
그리고, 상기 공급처(40)의 쾌적한 환경 및 동파 방지를 위해 제어부(50)에서 자동 제어장치(도 1을 참고하여)<88>
를 10 ~ 30분 가동시킨다.(S410)
이때, 상기 가동단계(S410) 후, 축열조(20)의 출구온도(tw)가 5도 이하가 되면 제어부(50)에서 전기히터(30)를<89>
작동시키고(S420), 상기 전기히터 작동단계(S420) 후, 축열조(20)의 출구온도(tw)가 10도 이상이 되면 전기히터
(30)를 정지시킨다.(S430)
마지막으로 상기 가동단계(S410)가 경과하면 제어부(50)에서 자동 제어장치를 2시간 동안 정지시킨다.(S440)<90>
여기서, 상기 자동 제어장치 가동단계(S410)와 자동 제어장치 정지단계(S440)를 반복 실행시켜 사용자가 외출<91>
후 공급처(40)에 들어올 때 쾌적한 환경을 조성할 수 있다.
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발명의 효과
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 냉,난방 자동 제어장치 및 이에 따른 제어방법은 히트펌프 냉각장치에<92>
서 열교환된 매체유를 축열조의 중간부분으로 공급하여 축열조 내에서 경계층이 형성되고, 상기 경계층을 중심
으로 축열조 상부와 하부에 온도차가 다른 매체유가 형성되어 열을 효율적으로 사용하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 축열조의 상부에 전기히터를 설치해서 상기 전기히터에 의해 가열된 매체유를 열원공급처에 공<93>
급하여 사용자가 필요할 때 쾌속으로 사용할 수 있어 빠른 시간에 효과적인 난방이 가능하다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉,난방 자동 제어장치를 나타낸 개략도이고,<1>
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉방 모드시 제어방법을 나타낸 순서도이고,<2>
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 일반 난방 모드시 제어방법을 나타낸 순서도이고,<3>
도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 쾌속 난방 모드시 제어방법을 나타낸 순서도이고,<4>
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 외출 난방 모드시 제어방법을 나타낸 순서도이다.<5>
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><6>
10 : 히트펌프 냉각장치 20 : 축열조<7>
30 : 전기히터 40 : 공급처<8>
50 : 제어부<9>
도면
도면1
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도면2
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도면3
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도면4
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도면5
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