원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치{FIREPLACE APPARATUS WITH A REMOTE AUTO CONTROL FUNCTION}
본 발명은 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 벽난로의 온도를 감지하고 그 온도에 대응하여 연소실 하부의 개방부를 자동으로 개폐 조절하며, 점화나 현 상태, 화력 조절에 대한 각종 키버튼과 상태 정보를 화면에 표시하고, 전기 발열부재에 이물질 부착을 방지하는 커버가 장착되어져 있으며, 원격지에서 원격 점화 제어 및 공기량 조절, 온도 설정을 수행할 수 있도록 함으로써 편의성을 높이고 안전성을 강화시킨 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 일반적으로 벽난로는 실내의 벽면에 아궁이 즉, 연소실을 설치하고 벽 속으로 굴뚝 즉, 연도를 통하게 한 난로로서 초기 벽면에 직접 벽돌 등을 쌓아 설치하던 형태에서 난로와 같이 벽면과 분리시킨 형태로 변모되면서 점차 벽면을 통한 열손실을 감소시키고자 하는 방향으로 발전하고 있다. 도 1은 종래의 실시예에 따른 벽난로를 도시한 일부 투시 사시도이다. 이를 참조하면, 종래의 벽난로(2)는 일반적인 벽난로와 마찬가지로 크게 몸체(4), 재받이실(14), 연도(8) 그리고 몸체(4)의 중앙에 구성된 연소실(10), 몸체(4)의 하부에 구비된 다리부(6)로 구성되어 있다. 여기에서 몸체(4)는 장작 등의 고체연료가 장입되어 연소되는 연소실(10)이 설치되어 있으며, 연소실(10)의 상단 천정에는 고체연료의 연소가스를 외부로 배출하기 위한 연도(8)가 관통 연결되어 있고, 상기 연소실(10)과 연도(8)의 사이에는 연소실(10)에서 연소로 인해 발생된 열이 연도(8)를 통해 빠져나가기 전에 열을 축적하는 축열부(미도시)를 거치도록 설계되어져 있다. 또한, 몸체(4) 전방측의 연소실(10)은 화구를 형성하도록 크게 개방되어 있으며, 화구는 몸체(4) 전방에 힌지로 연결된 도어부(20)가 구비되는 바, 도어부(20)는 전면에 압축 강화유리로 이루어진 열방사 유리(24)가 장착되는 도어 프레임(22)이 구성되고, 전면에 도어 손잡이(26)가 형성되어져 있으며, 그 상단에는 수평방향으로 다수개의 공기유입공(28)이 형성된 에어커튼부(30)가 구비되어져 있다. 이러한 종래의 일반적인 벽난로(2)는 초기 점화시 많은 산소를 필요로 하기도 하지만, 그것보다 고체 연료의 연소에 의한 연소실(10)의 산소 부족 현상으로 외부로부터 더 많은 산소를 강제로 흡입하는 연소실(10)의 강제 흡기 현상이 초기 점화시에는 없으므로 상기 재받이실(14)을 열어두어서 재낙하공(12)을 통해 공기를 역류시켜 점화나 연소에 더 많은 공기가 투입될 수 있도록 한다. 특히, 상기 재받이실(14)을 통해 유입된 공기는 대류 현상으로 인해 매우 급속하게 상기 연소실(10)에 제공되는 바, 결과적으로 상기 연소실(10)에 놓여진 고체연료를 빠른 속도로 연소되게 한다. 하지만, 화목 등과 같은 체연료가 충분히 연소됨으로 인해 상기 연소실(10)이 일정한 온도 이상으로 상승한 경우에도 계속 상기 재받이실(14)을 개방시켜두게 되면 고체연료가 너무 빠르게 연소되므로 연료가 불필요하게 낭비된다는 문제도 있고, 실내를 난방해야 할 열이 연기와 함께 연도(8)로 너무 빠르게 빠져나가게 된다는 문제가 있었다. 따라서, 이 경우에는 상기 재받이실(14)을 통한 공기 유입을 차단할 필요가 있다. 하지만 연소실(10)이 미처 데워지기 전에 상기 재받이실(14)의 개방을 차단하면 공기의 부족으로 고체연료의 연소가 실패되기도 한다. 따라서, 벽난로를 다뤄본 경험이 부족한 사용자는 어느 시점에 상기 재받이실(14)의 개방을 차단해야 하는 지를 알기 어렵다는 문제가 있었다. 또한, 상기 연소실(10)내의 고체 연료는 직접 가스 토치(미도시)를 이용하여 초기 점화가 이루어지는 바, 이러한 방식은 경험이 부족한 사용가의 경우 고체 연료를 초기 점화시키는 것이 쉽지 않고, 실내로 연기가 들어올 수도 있다는 문제가 있었다. 따라서, 최근에는 상기 재낙하공(12)의 부근에 설치되어 고체 연료를 전기적 발열로 점화시키는 전기발열체가 내장된 벽난로도 출시되었으나, 이러한 전기발열체(미도시)는 이물질이나 그을음이 쉽게 부착되어 쇼트 또는 부식되어 발열 능력이 급속하게 저하되고 수명도 급속하게 짧아진다는 문제가 있었다. 한편, 동절기에는 사용자가 귀가후 벽난로를 작동시키게 되므로 실내온도가 너무 낮아서 벽난로를 통해 고체 연료의 연소로 실내가 데워질 때까지는 상당한 시간이 소요된다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 벽난로의 온도를 감지하고 그 온도에 대응하여 연소실 하부의 개방부를 자동으로 개폐 조절하며, 점화나 현 상태, 화력 조절에 대한 각종 키버튼과 상태 정보를 화면에 표시하고, 전기 발열부재에 이물질 부착을 방지하는 커버가 장착되어져 있으며, 원격지에서 원격 점화 제어 및 공기량 조절, 온도 설정을 수행할 수 있도록 함으로써 편의성을 높이고 안전성을 강화시킨 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 몸체(4)의 상부에 연소실(10)과 연통된 연도(8)가 형성되어져 있으며, 몸체(4)의 전방에 도어부(20)가 구비되고, 상기 연소실(10)의 하부에 재받이실(14)이 각각 구비된 벽난로 장치에 있어서, 원격지에 위치된 유저 단말기(100)로부터 자동 점화신호 또는 예약 점화신호 및 공기량 조절신호, 온도 설정신호를 수신하는 통신모듈(42)과; 상기 통신모듈(42)로부터 수신한 자동 점화신호 또는 예약 점화신호 및 공기량 조절신호, 온도 설정신호에 관련된 정보를 저장하는 데이터 저장부(72)와; 상기 통신모듈(42)로부터 수신한 자동 점화신호 또는 예약 점화신호 및 공기량 조절신호, 온도 설정신호에 따라 제어신호를 각 구동 대상에 발생시키는 제어부(74)와; 상기 제어부(74)로부터 구동 제어신호를 인가받아 변속됨으로써 급기량을 조절할 수 있게 연소실(10) 하부에 설치된 급기량 조절모터(52)와; 상기 제어부(74)로부터 구동 제어신호를 인가받아 개폐되어 개방 정보를 조절할 수 있게 급기경로상에 설치된 자동 조절밸브(60)와; 상기 제어부(74)로부터 점화 제어신호를 인가받아 고체 연료에 대한 점화를 위해 발열되는 전기 발열부재(64)와; 상기 제어부(74)로부터 스위칭 제어신호를 인가받아 상기 전기 발열부재(64)로 연결된 전원을 스위칭하는 스위칭부(70)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치가 제공된다. 바람직하게, 상기 연소실(10)의 온도를 검출하기 위해 연소실(10)의 외측벽에는 벽난로 온도센서(44)가 부착된 것을 특징으로 하는 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치가 제공된다. 바람직하게, 상기 제어부(74)는 점화 신호 수신시, 상기 자동 조절밸브(60)를 최대 개방시키고 상기 급기량 조절모터(52)의 회전속도를 최대로 높이고, 상기 전기 발열부재(64)가 발열되게 제어하는 것을 특징으로 하는 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치가 제공된다. 바람직하게, 상기 제어부(74)는 점화 후 상기 연소실(10)의 온도가 일정온도 이상이면 상기 자동 조절밸브(60)를 폐쇄시키고, 상기 급기량 조절모터(52)가 정지되게 제어하는 것을 특징으로 하는 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치가 제공된다. 바람직하게, 상기 제어부(74)는 점화 후 상기 전기 발열부재(64)로 투입되는 전원을 자동 차단하도록 스위칭부(70)를 제어하게 된 것을 특징으로 하는 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치가 제공된다. 바람직하게, 상기 제어부(74)는 점화 후 사용자의 화력 조절신호를 인가받아 상기 자동 조절밸브 및 상기 급기량 조절모터(52)를 제어하고, 그 제어량에 대한 데이터는 상기 데이터 저장부(72)에 저장된 것을 특징으로 하는 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치가 제공된다. 바람직하게, 점화상태 및 키선택 상태, 온도 설정이나 화력 설정에 대한 상태를 표시하고, 키선택을 수행하도록 각 버튼을 표시하는 디스플레이부(56) 및, 그 디스플레이부(56)를 구동하는 디스플레이 구동부(58)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치가 제공된다. 바람직하게, 실내 온도에 따라 상기 제어부(74)가 실내 온도에 따라 자동 점화 및 온도 조절이 이루어질 수 있도록 실내 온도를 검출하는 실내 온도센서(46)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치가 제공된다. 바람직하게, 상기 전기 발열부재(64)는 세라믹 커버(68)로 덮인 것을 특징으로 하는 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치가 제공된다.
본 발명에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치는 점화시 안정적인 점화가 이루어지게 되며 연소실의 온도를 감안하여 연소실이 가열되었을 때 연료 효율이 높게 급기량 제어가 자동으로 이루어지므로 편의성이 높고, 경제적이다. 또한, 원격 점화나 예약 점화 설정이 가능하고 실내 온도와 귀가 시간이 반영되어 최적의 시간에 점화와 연소가 이루어지게 되므로 편의성이 더욱 높다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 벽난로를 도시한 투시사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치가 포함된 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 모식도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치의 구성을 도시한 측단면도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치에 포함된 전기 발열부재의 구성을 도시한 투시사시도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치의 회로구성을 도시한 블록구성도이다.
이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치가 포함된 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 모식도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치의 구성을 도시한 측단면도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치에 포함된 전기 발열부재의 구성을 도시한 투시사시도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치의 회로구성을 도시한 블록구성도이다. 이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치(40)는 벽난로의 온도를 감지하고 그 온도에 대응하여 연소실 하부의 개방부를 자동으로 개폐 조절하며, 점화나 현 상태, 화력 조절에 대한 각종 키버튼과 상태 정보를 화면에 표시하고, 전기 발열부재에 이물질 부착을 방지하는 커버가 장착되어져 있으며, 원격지에서 원격 점화 제어 및 공기량 조절, 온도 설정을 수행할 수 있도록 함으로써 편의성을 높이고 안전성을 강화시킨 장치이다. 본 발명의 일실시예에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치(40)는 기본적으로 종래의 벽난로 장치와 같이, 몸체(4)의 상부에 연소실(10)과 연통된 연도(8)가 형성되어져 있으며, 몸체(4)의 전방에 도어부(20)가 구비되고, 상기 연소실(10)의 하부에 재받이실(14)이 각각 구비되어져 있다. 특히, 본 발명의 일실시예에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치(40)는 원격 제어나 키설정이 가능한 장치인 바, 원격지에 위치된 유저 단말기(100)로부터 자동 점화신호 또는 예약 점화신호 및 공기량 조절신호, 온도 설정신호를 수신하는 통신모듈(42)과; 상기 통신모듈(42)로부터 수신한 자동 점화신호 또는 예약 점화신호 및 공기량 조절신호, 온도 설정신호에 관련된 정보를 저장하는 데이터 저장부(72)와; 상기 통신모듈(42)로부터 수신한 자동 점화신호 또는 예약 점화신호 및 공기량 조절신호, 온도 설정신호에 따라 제어신호를 각 구동 대상에 발생시키는 제어부(74)를 포함하여 구성된다. 한편, 본 발명의 일실시예에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치(40)는 급기량 조절부(50)가 구성된 바, 그 급기량 조절부(50)는 급기량 조절모터(52)와, 자동 조절밸브(60)로 이루어진다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치(40)는 상기 제어부(74)로부터 구동 제어신호를 인가받아 변속됨으로써 급기량을 조절할 수 있게 연소실(10) 하부에 설치된 급기량 조절모터(52) 및 그 급기량 조절모터(52)를 구동하는 모터 구동부(54)를 포함하여 구성된다. 또, 본 발명의 일실시예에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치(40)는 상기 제어부(74)로부터 구동 제어신호를 인가받아 개폐되어 개방 정보를 조절할 수 있게 급기경로상에 설치된 자동 조절밸브(60)와; 그 자동 조절밸브(60)를 구동하는 밸브구동부(62)를 포함하여 구성된다. 한편, 본 발명의 일실시예에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치(40)는 상기 제어부(74)로부터 점화 제어신호를 인가받아 고체 연료에 대한 점화를 위해 발열되는 전기 발열부재(64)와; 상기 제어부(74)로부터 스위칭 제어신호를 인가받아 상기 전기 발열부재(64)로 연결된 전원을 스위칭하는 스위칭부(70)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 전기 발열부재(64)는 전선 케이블(48)을 통해 전원을 공급받아 발열되는 세라믹 재질의 질화 규소 히터(규화질 히터) 또는 알루미나(Alumina) 세라믹 히터로 이루어진 발열체(66)로 구성되는 바, 전도성이 매우 높다. 또한, 상기 전기 발열부재(64)는 세라믹 커버(68)로 덮여져 있다. 즉, 상기 세라믹 커버(68)는 상기 발열체(66)의 외부를 덮도록 구성된다. 한편, 본 발명의 일실시예에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치(40)는 벽난로의 온도 즉, 상기 연소실(10)의 온도와, 실내 온도에 따라 온도 제어가 수행되도록 제어부(74)가 구성되어져 있다. 이를 위해, 상기 연소실(10)의 온도를 검출하기 위해 연소실(10)의 외측벽에는 벽난로 온도센서(44)가 부착되어져 있으며, 실내 온도에 따라 상기 제어부(74)가 실내 온도에 따라 자동 점화 및 온도 조절이 이루어질 수 있도록 실내 온도를 검출하는 실내 온도센서(46)가 더 포함되어져 있다. 특히, 사용자가 희망하는 실내 온도를 설정해두고, 귀가 시간을 설정해두면, 상기 제어부(74)는 데이터 저장부(72)에 저장된 시간온도 비례데이터를 바탕으로, 어느 시점에 점화를 수행해야 하는 지, 어느 정도의 공기를 투입하여 연소를 시킬 것인지를 판단하여 자동 제어가 이루어지도록 처리한다. 따라서, 상기 데이터 저장부(72)에는 벽난로 용량별 시간대비 온도 상승곡선이 데이터화되어 저장되어져 있다. 또한, 상기 제어부(74)는 점화 신호 수신시, 상기 자동 조절밸브(60)를 최대 개방시키고 상기 급기량 조절모터(52)의 회전속도를 최대로 높이고, 상기 전기 발열부재(64)가 발열되게 제어한다. 또, 상기 제어부(74)는 점화 후 상기 연소실(10)의 온도가 일정온도 이상이면 상기 자동 조절밸브(60)를 폐쇄시키고, 상기 급기량 조절모터(52)가 정지되게 제어한다. 그리고, 상기 제어부(74)는 점화 후 상기 전기 발열부재(64)로 투입되는 전원을 자동 차단하도록 스위칭부(70)를 제어하게 된다. 특히, 상기 제어부(74)는 점화 후 사용자의 화력 조절신호를 인가받아 상기 자동 조절밸브 및 상기 급기량 조절모터(52)를 제어하고, 그 제어량에 대한 데이터는 상기 데이터 저장부(72)에 저장된다. 따라서, 사용자가 벽난로 경험이 작은 초보자라고 하여도, 상기 제어부(74)는 초기 점화시 점화가 용이하게 이루어질 수 있도록 상기 자동 조절밸브(60)와 급기량 조절모터(52)를 제어하고, 고체 연료의 연소가 활발하게 이루어지고 연소실(10)의 온도가 급증한 경우에는 고체 연료의 효율을 높일 수 있도록 상기 자동 조절밸브(60)와 급기량 조절모터(52)를 자동으로 제어함으로써 경험이 많은 사용자처럼 벽난로 장치가 작동되게 된다. 특히, 본 발명의 일실시예에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치(40)는 실시간 점화나 예약 점화에 대해 원격지에서 유저 단말기(100)를 통해 키선택을 수행할 수 있는 바, 원격지에서 점화나 급기량 조절, 화력 조절을 기설정된 기본 모드로 선택할 수도 있으며, 급기량이나 화력을 상세하게 설정 변경하는 것도 가능하다. 이때, 상기 유저 단말기(100)는 본 발명의 일실시예에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치(40)에 대해 원격지에서 제어명령 신호를 전송할 수 있는 벽난로 원격 제어 어플리케이션이 탑재된 단말기로서, PC(102)나 이동단말기(104) 및 일반 유선전화기(106)가 적용될 수 있다. 한편, 본 발명의 일실시예에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치(40)는 점화상태 및 키선택 상태, 온도 설정이나 화력 설정에 대한 상태를 표시하고, 키선택을 수행하도록 각 버튼을 표시하는 디스플레이부(56) 및, 그 디스플레이부(56)를 구동하는 디스플레이 구동부(58)를 더 포함하여 구성된다. 바람직하게, 상기 디스플레이부(56)는 터치 스크린으로 이루어진다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치(40)는 정전이나 고장시를 대비하여 개방구(34)의 개방 정도를 수동으로 조절하는 수동 조절레버(36)가 더 구성된다. 미설명부호 32는 축열부를 나타낸 것이다. 한편, 본 발명의 실시예에 따른 원격 자동 제어가 가능한 벽난로 장치는 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.
42:통신모듈, 44:벽난로 온도센서,
46:실내 온도센서, 50:급기량 조절부,
52:급기량 조절모터, 56:디스플레이부,
60:자동 조절밸브, 64:전기 발열부재,
72:데이터 저장부, 74:제어부. |
