KR0153693B1 - 보일러의 배관상태 감지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보일러의 배관 상태를 감지하기 위한 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 보일러의 온수 모드와 난방 모드시에 순환 펌프에 의하여 이동하는 회전량을 각각 측정하여 설정치와 비교함으로써 난방 배관과 온수 배관이 정상인가, 점검인가 또는 막혔는가를 감지하기 위한 보일러의 배관 상태 감지 방법에 관한 것이다.

본 발명의 보일러의 배관 상태 감지 방법은, 보일러를 온수 모드와 난방 모드로 각각 순환시키고, 각각의 모드에서 측정된 난방수의 회전량을 사용하여 난방 배관 내부의 상태를 감지하는 것으로서, 본 발명에는 두 가지 방법이 개시된다. 첫째는 미리 실험에 의하여 난방수의 이동량을 설정하고, 이것과 실제 설치된 난방수의 이동을 비교하는 방법이며, 둘째는 설치된 보일러의 온수 모드 상태에서 측정된 측정치를 기준으로 설정하고, 이것과 난방 모드에서 측정된 제2 측정치를 비교하여 배관 내부 상태를 감지하는 방법이다.

Description

보일러의 배관상태 감지방법

제1도는 본 발명의 방법을 실행하기 위한 회로의 개략적인 블럭도.

제2도는 보일러 배관 상태를 나타내기 위한 표시부의 정면도.

제3도는 본 발명의 방법을 설명하기 위한 플로우차트.

제4도는 본 발명의 다른 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 제어용 마이컴 4 : 난방수 흐름 감지부

6 : 표시부

LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6 : 발광 다이오드

본 발명은 보일러의 배관 상태를 감지하기 위한 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 보일러의 온수 모드와 난방 모드시에 순환 펌프에 의하여 이동하는 회전량을 각각 측정하여 설정치와 비교함으로써 난방 배관과 온수 배관이 정상인가, 점검인가 또는 막혔는가를 감지하기 위한 보일러의 배관 상태 감지 방법에 관한 것이다.

종래 보일러(유류 보일러나 가스 보일러)를 시공하는데 있어서, 적정의 자격을 갖지 않는 무자격자에 의하여 시공 규격에 맞지 않게 보일러가 시공되는 예가 많이 발생하였다. 정상적인 배관 시공시 설계자는 펌프의 능력 및 배관 저항을 고려하여 배관을 적절히 분지하여 온수 분배기와 연결함으로써 난방수가 배관 내부를 통하여 원활하게 이동할 수 있도록 설치한다. 그러나, 무자격자인 경우에는 기술상의 결함이나 또는 비용적인 면을 고려하여 규격 자재를 사용하지 않거나, 배관을 정상적으로 분지하지 않고 시공하는 등 부실 시공하는 사례가 많았다. 무자격자에 의하여부적절하게 시공되면 비록 순환 펌프를 사용하여 강제적으로 순환시키더라도 난방수의 순환이 잘 안되어서 소비자들로부터 많은 불만을 초래하였다. 더욱이, 난방수가 원활하게 순환이 안되는 원인이 부적절한 시공에 의한 것인지 또는 보일러 부품의 하자에 의한 것인지 용이하게 판별하기 어려웠으므로 책임 소재가 제조사와 시공자간에 큰 쟁점이 되었으며, 이 가운데에서 소비자만 피해를 보는 문제점이 있었다. 더욱이, 무자격자에 의하여 시공된 경우에 배관 설계도조차 보관하지 않는 경우가 많으므로 시공이 끝난 방바닥을 다시 뜯어내야 부실 시공여부를 판가름할 수 있는 경우도 발생하였다. 또한 재료비 절감을 위하여 최초 설계시 선정된 규격 파이프가 아닌 직경이 작은 파이프를 사용한다든가 시공상 절곡 부분이 발생하여 이물질에 의하여 배관 일부가 폐쇄되어 배관 저항이 증가되어 난방수의 순환이 원활히 되지 않았다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명 의 목적은 방바닥에 설치된 난방 배관을 뜯지 않고서도 난방 배관의 정상 상태 유무를 알 수 있는 보일러의 배관 상태 감지 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 배관 내부의 상태를 외부에 표시할 수 있어서, 배관의 청소 시기를 알 수 있으며, 배관 내부를 청소한 후에 청호 상태를 알 수 있는 보일러의 배관 상태 감지 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 보일러의 배관 상태 감지 방법은, 보일러를 온수 모드와 난방 모드로 각각 순환시키고, 각각의 모드에서 측정된 난방수의 회전량을 사용하여 난방 배관 내부의 상태를 감지하는 것을 특징으로 한다. 특히 본 발명에서는 두 가지 방법이 개시된다. 첫째는 미리 실험에 의하여 난방수의 이동량을 설정하고, 이것과 실제 설치된 난방수의 이동을 비교하는 방법이며, 둘째는 설치된 보일러의 온수 모드 상태에서 측정된 측정치를 기준으로 설정하고, 이것과 난방 모드에서 측정된 제2 측정치를 비교하여 배관 내부 상태를 감지하는 방법이다.

이하 첨부된 제1도∼제4도를 참고하여 본 발명의 보일러의 배관 상태 감지 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에 도시된 것은 본 발명의 방법을 수행하는데 사용되는 회로의 개략적인 블록도이다. 도시된 바와 같이, 제어 프로그램이 내장된 제어용 마이컴(2)과, 난방수의 흐름을 측정하기 위한 난방수 흐름 감지부(4)와, 제어용 마이컴(2)으로부터 출력되는 제어 신호에 의하여 작동되는 것으로 배관 내부 상태를 표시하기 위한 표시부(6)로 구성되어 있다. 특히 상기 표시부(6)는 다수의 발광 다이오드4(LED1, . . ,LED6)로 구성된다. 각각의 발광 다이오드는 정상, 점검, 및 막힘 들의 상태를 나타낸다. 상기 난방수 흐름 감지부(4)는 순환 펌프(도시되지 않음)의 토출구측에 설치되어 난방수의 이동에 의한 회전(RPM)을 감지하는 수단이다. 이러한 목적을 위하여 다양한 종류의 장치를 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 난방수의 이동에 의하여 회전하도록 난방 배관 내부에 설치되는 회전체와, 상기 회전체에 부착되는 것으로 N극과 S극의 교번 자력을 가진 영구 자석과, 상기 영구 자석의 이동에 의하여 온/오프 스위칭 작용을 하도록 설치되는 홀 센서로 구성된다. 상기 회전체는 예를 들면 회전축을 중심으로 회전하는 바람개비 형상의 것으로, 회전축을 배관 내부의 측벽에 고정시켜 사용할 수 있다. 상기 홀센서는 자계의 변화에 의하여 기전력을 발생시킬 수 있는 소자이다. 따라서 N, S극이 교대로 부착된 영구 자석이 회전하면 교번 자계가 교대로 홀 센서에 작용하여 이에 따른 기전력이 발생하게 되고, 이 기전력은 제어용 마이컴(2)에 입력한다. 제어용 마이컴(2)은 입력되는 기전력을 측정하여 난방수의 이동량을 회전량(RPM)으로 변환한다. 상기의 것들은 모두 종래 기술에 의하여 용이하게 구현될 수 있다. 제2도에는 상기 표시부(6)의 일실시예가 도시되어 있다. 표시부(6)는 다수(본 발명에서는 6개, 또는 3개)의 발광 다이오드(LED1, . . ,LED6)로 구성되며, 각각 자기 진단 모드와 배관 진단 모드에서 정상(LED1,LED4), 점검(LED2,LED5), 및 막힘(LED3,LED6) 상태를 표시한다. 편의상 제1도에서는 발광 다이오드(LED2,LED3,LED4,LED5)는 도시하지 않았지만, 본질적으로 발광 다이오드(LED1,LED6)와 동일한 구성을 가지며, 제어용 마이컴(2)과 연결되는 단자가 서로 상이한 것이다.

상기와 같은 회로를 사용한 본 발명의 방법을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 본 발명에 의한 방법은 보일러의 자체 배관 상태를 감지하는 자기 진단과, 배관 내부의 상태를 진단하는 배관 진단으로 구성되어 있다. 자기 진단은 보일러 자체의 배관 상태를 파악하기 위한 것으로서, 보일러의 온수 모드 상태에서 실행되며, 자기 진단 상태가 정상일때만 수행되는 배관 진단은 주로 실내의 방바닥에 설치되는 배관의 상태 파악을 위한 것으로서, 난방 모드 상태에서 수행된다. 상기 온수 모드와 난방 모드는 각각 난방수를 순환시키는 회로를 구성하는 것으로, 전자는 보일러 자체의 배관만 순환하며, 후자는 난방 배관을 순환하게 된다. 이것은 삼방변에 의하여 온수 또는 난방 모드로 전환된다. 자기 진단에 의하여 보일러의 자체 이상 유무를 판단할 수 있으며, 보일러가 정상 상태이면 난방 모드로 작동하여 배관 내부의 문제인가를 판단할 수 있다. 특히 배관 내부도 정상, 막힘, 또는 점검이 필요한가 등의 상태를 더욱 세분화하여 적정 청소 시기 등을 표시할 수도 있다.

본 발명의 방법은, 제어용 마이컴(2)에 난방수 이동량의 기준이 되는 설정치(R)를 저장하는 제1 단계와, 보일러의 배관 상태를 진단하기 위하여 버튼을 누르면 일정 시간 동안 온수 모드로 작동하는 제2 단계와, 상기 제2 단계의 온수 모드로 작동하는 동안에 순환 펌프의 토출구측으로 유출되는 난방수의 이동을 난방수 흐름 감지부(4)에서 측정하여 측정치(T)를 결정하고, 배관 상태를 표시부(6)에 표시하는 제3 단계와, 온수 모드에서 측정된 보일러의 자체 배관 상태가 정상 상태인 경우에 일정 시간 난방 모드로 작동하는 제4 단계와, 상기 제4 단계의 난방 모드로 작동하는 동안에 순환 펌프의 토출구측으로 유출되는 난방수의 이동을 난방수 흐름 감지부(4)에서 측정하여 측정치(T)를 결정하고, 표시부(6)에 상태를 표시하는 제5 단계로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제3도를 참고하여 설명한다. 상기 제1 단계에서 제어용 마이컴(2)에 저장되는 설정치(R)는 측정에 의하여 결정되는 값으로서, 제작 초기에 설계자에 의하여 정해진다. 상기 설정치는 특히 난방수의 이동량에 기준이 되는 값이다. 제어용 마이컴(2)에 설정치(R)가 저장된 상태에서 고장 발생시 배관 상태를 진단하기 위하여 버튼을 누르면 일정 시간(약 3∼5분)동안 순환 펌프가 작동되고, 타이머가 작동되어 시간을 측정하며, 삼방변이 전환되어 온수 모드로 작동하게 된다. 특히 온수 모드 작동시 또는 난방 모드 작동시 공히 버너의 작동을 중지시켜야 한다. 상기 제2 단계의 온수 모드가 작동하는 동안에 또는 타이머의 작동이 중단된 후에 순환 펌프의 토출구측으로 유출되는 난방수의 흐름을 난방수 흐름 감지부(4)에서 측정하여 배관 상태를 표시하는 제3 단계가 수행된다. 이 제3 단계에서는 난방수의 흐름이 제1 단계에서 저장된 설정치(R)보다 큰가 또는 적은가에 의하여 각각의 작동 상태가 표시된다. 즉, 난방수 흐름 감지부(4)에서 측정되어 변환된 측정치(T)와 설정치(R)가 같을때는 정상 상태로 표시되며, 표시부(6)의 해당 발광 다이오드(LED1)가 발광하게 된다. 측정치(T)와 설정치(R)가 측정치(T)〈 2*(설정치(R))/3의 범위에 있을 때는 점검을 요하는 상태로 판단하여 표시부(6)의 해당 발광 다이오드(LED2)를 온시킨다. 또한 측정치(T)와 설정치(R)가 측정치(T)〈 설정치(R)/2의 범위에 있는 경우에는 막힘 상태로 판단하고 표시부(6)의 해당 발광 다이오드(LED3)를 온시켜 외부에 표시한다. 부가적으로 막힘 상태인 경우에 시각이외에 청각 효과를 발휘하도록 버저를 설치하여 동시에 작동시키는 것도 가능하다는 것을 용이하게 알 수 있을 것이다. 감지된 난방 배관 상태가 정상 상태인 경우에는 일정 시간(약 3∼5분)동안 난방 모드로 작동한다. 난방 모드로 작동하는 동안에 또는 타이머의 작동이 중단된 후에 본질적으로 제3 단계와 같은 과정이 반복되며, 이 때 측정되는 난방수는 보일러의 자체를 순환하는 것이 아니라 주로 실내의 바닥에 설치되는 난방 배관 내부를 순환하는 난방수의 이동량을 측정하게 된다. 상기 측정치(T')는 상기 제1 단계에서 제어용 마이컴(2)에 저장된 설정치(R)와 비교되며, 이것은 제3 단계에서 배관 상태를 표시하는 것과 본질적으로 동일한 것이다. 즉, 난방수 흐름 감지부(4)에서 측정되어 변환된 측정치(T')와 설정치(R)가 같을 때는 정상 상태로 표시되며, 표시부(6)의 해당 발광 다이오드(LED1)가 발광하게 된다. 측정치(T')와 설정치(R)가 측정치(T')〈 2*(설정치(R))/3의 범위에 있을 때는 점검을 요하는 상태로 판단하여 표시부(6)의 해당 발광 다이오드(LED2)를 온시킨다. 또한 측정치(T')와 설정치(R)가 측정치(T')〈 설정치(R)/2의 범위에 있는 경우에는 막힘 상태로 판단하고 표시부(6)의 해당 발광 다이오드(LED3)를 온시켜 외부에 표시한다. 배관 상태 진단후에 사용자는 필요한 조치를 취하고 보일러의 작동 모드를 원위치로 복귀시켜 진단을 종료한다.

제4도에 도시된 것은 본 발명의 방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다. 본 발명의 방법에서는 미리 기준값이 되는 설정치(R)를 제어용 마이컴(2)에 저장하는 대신에, 보일러가 설치되는 초기에 온수 모드로 작동시키고 난방수의 흐름을 측정하여 기준값(M)으로 설정한다. 그 후에 난방 모드로 작동시켜 측정치(K')를 측정하고, 상기 기준값(M)과의 비율을 계산하여 배관 내부의 상태를 표시하는 것이다.

본 발명의 방법은, 보일러의 배관 상태를 진단하기 위하여 버튼을 누르면 일정 시간 동안 온수 모드로 작동하고, 순환 펌프의 토출구측으로 유출되는 난방수의 이동을 난방수 흐름 감지부(4)에서 측정하여 기준치(M)를 결정하고 제어용 마이컴(2)에 입력하는 제1 단계와, 일정 시간 동안 난방 모드로 작동하고, 순환 펌프의 토출구측으로 유출되는 난방수의 이동을 난방수 흐름 감지부(4)에서 측정하여 측정치(K)를 결정하고 제어용 마이컴(2)에 입력하는 제2 단계와, 상기 제1 및 제2 단계에서 측정된 기준치(M) 및 측정치(K)를 사용하여 배관 상태를 표시하는 제3 단계로 구성된다.

제4도를 참고하여 설명하면 다음과 같다. 본 방법에서 보일러의 자체 이상 유무를 진단하는 자기 진단 모드에서 측정된 값이 기준치인 온수 모드 회전량(M)이 되어 난방 모드로 작동하는 동안에 측정된 난방수의 측정치인 난방 모드 회전량(K)과 비교된다. 제어부에 설치되는 진단 개시 버튼을 눌러주면 진단 모드가 시작된다. 제1 단계의 온수 모드와 제2 단계의 난방 모드에서의 모드 작동 시간은 약 3∼5분이 된다. 각각의 단계에서 온수 모드 회전량(M)과 난방 모드 회전량(K)이 결정되면, 제3 단계에서는 상기 측정값들을 사용하여 배관 상태를 표시하게 된다.(표시부(6)에서 배관 진단 표시의 3개의 발광 다이오드(LED4,LED5,LED6)만 사용) 즉, [난방 모드시 회전량(K)/온수 모드시 회전량(M)]의 비율에 따라서 정상, 점검, 또는 막힘 등의 각각의 상태를 표시한다. 예를 들어, 50% 이상이면 정상이라고 판단하고 정상 표시부(6)의 발광 다이오드(LED4)를 온시키고, 20∼50%이면 점검 신호등(LED5)를 온시키고, 20% 이하에서는 막힘 신호를 나타내는 발광 다이오드(LED6)를 발광시켜 외부에 표시할 수 있다. 상기 비율을 초기에 설계자에 의하여 결정되는 값으로 보일러의 특성에 따라서 변경이 가능한 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명의 방법에 따르면 보일러에 고장이 제품의 이상에 의한 것인가 또는 재관의 시공 불량에 의한 것인가를 용이하게 알 수 있으며, 배관 진단 표시부를 더욱 세분화할 경우에 적절한 배관 청소 시기를 알 수 있고, 청소 후에도 청소가 잘 되었는가를 판단할 수 있는 잇점이 있는 것이다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위 내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허청구범위에 의하여 제한되어져야 한다.

Claims (3)

1. 제어용 마이컴(2)에 난방수 이동량의 기준이 되는 설정치(R)를 저장하는 제1단계; 보일러의 배관 상태를 진단하기 위하여 버튼을 누르면 일정 시간 동안 온수 모드로 작동하는 제2단계; 상기 제2단계의 온수모드로 작동하는 동안에 순환 펌프의 토출구측으로 유출되는 난방수의 이동을 난방수 흐름 감지부(4)에서 측정하여 측정치(T)를 결정하고, 상기 제1단계에서 제어용 마이컴(2)에 저장된 설정치(R)와 비교하여, 설정치(R)와 측정치(T)가 같을 때 정상, 측정치〈 2*(설정치(R))/3의 범위에 있을 때 점검, 또는 측정치(T)〈 설정치(R)/2의 범위에 있을 때 막힘 상태로 판단하고, 상기 3 상태 중의 하나에 의한 배관 상태를 표시부(6)에 표시하는 제3 단계; 온수 모드에서 측정된 보일러의 자체 배관 상태가 정상 상태인 경우에 일정 시간 난방 모드로 작동하는 제4단계; 및 상기 제4 단계의 난방 모드로 작동하는 동안에 순환 펌프의 토출구측으로 유출되는 난방수의 이동을 난방수 흐름 감지부(4)에서 측정하여 측정치(T')를 결정하고, 설정치(R)와 측정치(T)가 같을 때 정상, 측정치〈 2*(설정치(R))/3의 범위에 있을 때 점검, 또는 측정치(T)〈 설정치(R)/2의 범위에 있을 때 막힘 상태로 판단하여, 표시부(6)에 상태를 표시하는 제5단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 보일러의 배관상태 감지방법.
2. 제1항에 있어서, 제2단계의 온수 모드 작동 시간과 제4단계의 난방 모드 작동 시간이 3∼5분인 것을 특징으로 하는 보일러의 배관상태 감지방법.
3. 보일러의 배관 상태를 진단하기 위하여 버튼을 누르면 일정 시간 동안 온수 모드로 작동하고, 순환 펌프의 토출구측으로 유출되는 난방수의 이동을 난방수 흐름 감지부(4)에서 측정하여 기준치(M)를 결정하고 제어용 마이컴(2)에 입력하는 제1단계; 일정 시간 동안 난방 모드로 작동하고, 순환 펌프의 토출구측으로 유출되는 난방수의 이동을 난방수 흐름 감지부(4)에서 측정하여 측정치(K)를 결정하고 제어용 마이컴(2)에 입력하는 제2단계; 및 상기 제1 및 제2 단계에서 측정된 기준치(M) 및 측정치(K)를 사용하여, 측정치(K)/기준치(M)〈 50% 인 경우에 정상, 20〈 측정치(K)/기준치(M)〈 50%의 범위에 있을 때 점검. 또는 측정치(K)/기준치(M)〈 20%인 경우에 막힘 상태로 판단하여, 배관 상태를 표시하는 제3 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 보일러의 배관상태 감지방법.