KR100283259B1 - 가스보일러의 온도감지센서 이상유무 판단방법 및 장치 - Google Patents
가스보일러의 온도감지센서 이상유무 판단방법 및 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 가스보일러에서 사용되는 온도감지센서(Thermistor: TH1, TH2)에 인가되는 전압이 마이컴에 입력되고, 그 입력전압을 비트(Bit)로 세분화하여 그 동작구간에 따라 동작상태를 감지하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래에는 단지 온도감지센서의 위치에 대해서 출탕측과 환수측이 바뀌었을때 발생되는 이상상태만을 감지하는 장치를 사용함으로서, 만일 온도감지센서(TH1, TH2)의 위치가 바뀌지 않은 상태에서 이상이 발생한 경우에는 아무런 대책없이 단순히 시스템을 다운시키는 방법을 사용함으로서 이상상태에 대해 민첩한 대응이 불가능한 문제점이 있었다.
이에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스보일러의 온도감지센서 이상유무 판단방법은 가스보일러에 전원이 인가됨과 동시에 각 온도감지센서(TH1, TH2)에 전압이 인가되는 단계, 상기 전압이 입력된 온도감지센서(TH1, TH2)의 온도보상을 수행하는 단계, 상기 온도보상이 된 온도감지셈서(TH1, TH2)의 감지신호에서 잡음을 걸러내는 단계, 가스보일러를 제어하는 마이컴이 상기 입력된 감지신호를 비트로 환산하고 그 비트수에 따라 각 구간을 나누어 정상구간과 이상구간을 판단함으로서 이상의 유무를 판단하는 단계 및 상기 판단결과 이상이 없으면 연소제어를 수행하고, 이상이 판단되면 에러모드로 처리한 후 데이터표시부에 이상상태를 나타내는 단계가 순차적으로 수행하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 가스보일러의 온도감지센서 이상유무 판단방법 및 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 가스보일러에서 사용되는 온도감지센서(Thermistor, TH1, TH2)에 인가되는 전압이 마이컴에 입력되고, 그 입력전압을 비트(Bit)로 세분화하여 그 동작구간에 따라 동작상태를 감지하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래의 가스보일러에서는 온도감지센서(Thermistor)가 난방출탕측과 난방환수측에서 난방순환수의 온도를 측정하고, 그 측정된 온도와 사용자가 설정한 온도를 입력받아 연소운전을 수행한다.
따라서 온도감지센서는 가스보일러에서 중요한 역할을 담당하고 있으며, 이러한 온도감지센서에 이상이 발생하면, 가스보일러에는 치명적인 에러가 발생하게 된다.
그러나 종래에는 온도감지센서의 이상유무를 감지하기 위한 장치가 거의 없는 상태에서 사용되어, 보일러에 이상이 생기면 단순히 에러모드로 처리하여 시스템을 다운(Down)시키는 방법을 채택함으로서 이상원인을 찾아내는데 어려운 점이 있었다. 이러한 병패를 막기위하여, 온도감지센서의 동작을 감지하는 회로를 사용하였지만, 이는 단지 온도감지센서의 위치에 대해서 출탕측과 환수측이 바뀌었을때 발생되는 이상상태만을 감지하는 장치를 사용하였다. 따라서, 만일 온도감지센서(TH1, TH2)의 위치가 바뀌지 않은 상태에서 이상이 발생한 경우에는 아무런 대책없이 단순히 시스템을 다운시키는 방법을 사용함으로서 이상상태에 대해 민첩한 대응이 불가능한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 주 목적은 온도감지센서의 이상유무신호를 비트화하고 그 비트화된 신호의 구역을 판단하여 표시해줌으로서 사용자가 이상상태를 신속히 파악할 수 있으며, 그에 대한 대책을 마련할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 적용되는 가스보일러의 전체 시스템을 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 온도감지센서의 이상상태를 감지하는 방법을 나타낸 흐름도,
도 3은 본 발명에 따른 온도감지센서의 이상상태를 감지하는 장치을 나타낸 블록도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온도감지센서의 이상유무를 감지하기 위한 회로도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온도와 감지신호의 비트수의 관례를 나타낸 그래프.
도 6는 도 5에서 나타낸 비트수에 따른 구간별 상태인식을 나타낸 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
TH1: 써미스터1TH2: 써미스터2
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명을 첨부 도면에 의거하여 좀더 상세히 설명하면 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 가스보일러(1)를 나타낸 것으로, 상기 가스보일러(1)의 케이싱(Casing, 2)안에 설치되어 난방이나 급탕을 위한 온수를 데우기 위해 가스를 연소시키는 연소기(10)와, 난방순환수에 물을 보충하기 위한 물탱크(20)와, 외부로부터 들어온 직수를 급탕수로 데어기 위해 이미 가열된 난방수와 서로 다른 경로를 지나 열을 교환하는 2차 열교환기(30)를 상호 결합하여 구성된다.
이때 상기 연소기(10)의 케이싱(11)내에 다수개의 버너로 이루어진 버너군(12)이 형성되고, 그의 상측방향에는 과열을 방지시키기 위한 1차 열교환기(14)가 설치되어 그곳을 통과하는 물을 상기 버너군(12)이 가열하게 되며, 상기 연소기케이싱(11)의 바닥면에는 연소용 공기를 공급하는 팬(13)이 설치되고 상기 버너군(12)의 근방에는 버너군(12)을 점화하는 스파크플러그(Spark Plug, 15)와 상기 버너군의 착화를 감지하는 프레임로드(Flame Rod, 16)가 설치되며, 상기 연소기케이싱(11)의 상면에는 폐가스를 배출시키기 위한 배기부(18)가 상기 가스보일러(1)의 케이시(2)을 뚫고 형성되어 있다.
또한, 상기 버너군(12)의 하방에는 가스를 공급시키기 위한 가스관(50)이 설치되는데, 여기에는 통전시 가스를 통과시키는 2개의 전자벨브(51, 52)와 가스공급량을 조절하기 위한 비례벨브(53)가 가스공급의 경로에 대하여 가스관(50)의 상류로부터 설치되어진다.
한편, 상기 물탱크(20)에는 물탱크내의 수량을 검지하기 위한 고수위검지센서(21)와 넘치는 물을 배출시키기 위한 오버플로우관(Overflow Pipe, 22), 관로에 물이 비었는지 또는 차있는지를 감지하는 저수위검지센서(32), 온돌바닥을 회전한 난방수를 회수하는 기수분리기(23)가 설치된 난방환수관(24) 및 상기 1차 열교환기(14)에 물을 공급하는 물공급관(25)에는 물의 순환을 조정하기 위한 순환펌프(26)가 아래방향에 설치되어진다.
그리고, 상기 1차 열교환기(14)로부터 열교환되어 나가는 난방출탕수의 온도를 검지하는 써미스터1(Thermistor1, TH1) 및 상기 1차 열교환기(14)으로 열교환되기 위해 들어가는 난방환수의 온도를 검지하는 써미스터2(Thermistor2, TH2)가 부착되어 각 난방축탕수와 난방환수의 온도를 측정하며, 가스보일러의 외부로부터 찬물을 유입시 수류의 유무를 검지하는 수류스위치(Folw Swith: FLS, 33) 및 직수온도에 따른 일정수량을 통과시켜 안정된 온도특성을 얻을 수 있도록 하는 기계적 자동수량제어장치가 설치된 직수유입관(34) 및 상기 물공급관(25)은 삼방벨브(36)를 통하여 난방을 위한 물이 통과되는 난방온수공급관(37)에 연결되어진다.
또한, 상기 난방환수관(24)과 직수유입관(34) 사이에는 상기 물탱크(20)에 물이 부족할 때 물을 보충해주기 위한 수도물보급벨브(35)가 설치되고 난방필터의 막힘, 난방분배기의 막힘 및 난방분배관이 막혀있을 때 가스보일러(1)의 내부폐회로를 만들어 순환시키기 위한 바이패스관(By-pass Pipe, 38)이 설치되어 있으며, 가스보일러(1)의 케이싱(2)에 저온감지 써미스터(Thermistor3, TH3)가 장착되어 있다.
그리고 본 발명에 따른 가스보일러의 온도감지센서 이상유무 판단방법은 가스보일러에 전원이 인가됨과 동시에 각 온도감지센서(TH1, TH2)에 전압이 인가되는 제1단계, 상기 전압이 입력된 온도감지센서(TH1, TH2)의 온도보상을 수행하는 제2단계, 상기 온도보상이 된 온도감지셈서(TH1, TH2)의 감지신호에서 잡음을 걸러내는 제3단계, 가스보일러를 제어하는 마이컴이 상기 입력된 감지신호를 비트로 환산하고 그 비트수에 따라 각 구간을 나누어 정상구간과 이상구간을 판단함으로서 이상의 유무를 판단하는 제4단계, 및 상기 판단결과 이상이 없으면 연소제어를 수행하고, 이상이 판단되면 에러모드로 처리한 후 데이터표시부에 이상상태를 나타내는 제5단계가 순차적으로 수행하도록 구성된다.
또한 본 발명의 가스보일러의 온도감지센서 이상유무 판단장치는 시스템에 전원을 공급하는 전원부, 난방관로에 장착하여 난방출탕수의 온도를 측정하는 제1온도센서부, 난방관로에 장착하여 난방환수의 온도를 측정하는 제2온도센서부, 상기 제1온도센서부와 제2온도센서부에 병렬로 각각 연결되어 온도센서부의 온도를 보상하기 위한 열시정수보상부, 상기 열시정수를 보상한 감지신호에서 잡음을 제거하는 입력잡음제거부, 상기 입력된 감지신호를 비트로 환산하고 그 비트수에 따라 각 구간을 나누는 입력데이터 양자화부, 정상구간과 이상구간으로 구분하여 처리할 데이터를 미리 저장한 처리데이터 저장부, 상기 양자화된 데이터와 상기 처리데이터 저장부로부터 데이터를 상호비교하여 정상상태와 이상상태를 판단하는 입력데이터 비교판단부, 상기 입력데이터 비교판단부의 판단결과 이상구간에 양자화된 데이터가 위치하면 에러모드로 처리하는 에러모드 처리부, 상기 입력데이터 비교판단부의 판단결과 정상구간에 양자화된 데이터가 위치하면 온도센서의 감지신호에 따라 시스템을 구동시키는 온도센서입력 데이터운영부, 상기 데이터운영부로부터 시스템의 구동을 위해 연소량을 제어하는 연소제어부, 및 상기 에러모드 처리부와 연소제어부로부터 데이터 표시신호를 입력받아 시스템의 정상상태와 이상상태를 표시하는 데이터표시부를 상호연결 구성하여 이루어진다.
온도센서부의 온도를 보상하기 위한 열시정수보상부는 상기 온도보상을 위한 콘덴서(C1, C2)와 상기 온도센서부에 입력되는 전류를 제한하기 위해 저항(R1, R2)으로 이루어지며, 시스템의 정상상태와 이상상태를 표시하는 데이터표시부는 저항(R5)과 발광다이오드(D1)를 병렬로 연결하여 이루어진다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 하기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 다음의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 가스보일러의 온도감지센서 이상유무 판단방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 발람직한 실시예에 있어서, 사용자가 가스보일러의 전원을 온(On)시켜 각 소자들에 전원이 인가된다. 이와 함께, 각 온도감지센서(TH1, TH2)에도 전압이 인가된다(S10). 그리고 상기 전압이 콘덴서(C1, C2)에 입력되어 온도감지센서(TH1, TH2)의 온도보상을 수행한다. 그와 동시에 상기 콘덴서(C1, C2)와 병렬로 연결된 저항(R1, R2)은 온도감지센서에 흐르는 전류를 제한한다. 이와같은 동작으로 인하여 온도감지센서(TH1, TH2)에 인가된 전압이 가스보일러의 시스템을 제어하는 마이컴(MICOM)에 입력되는데, 상기 온도보상이 된 온도감지셈서(TH1, TH2)의 감지신호에서 잡음을 걸러내기 위하여 저항(R3, R4)과 콘덴서(C3, C4)를 거친다(S14).
이에 가스보일러를 제어하는 마이컴이 상기 입력된 감지신호를 비트로 환산하고 그 비트수에 따라 각 구간을 정상구간과 이상구간으로 나눈다. 이를 도 5 및 도 6에 나타내었다. 온도감지센서에서 입력된 온도값이 각 전압값으로 마이컴에 전달되고, 그 전달된 전압값이 미리 입력되어 정해진 비트수로 환산되어 계산된다. 이의 결과를 나타낸 것이 도 5이다.
그리고 상기 구해진 비트수에 따라 미리 정해진 구간(정상구간, 이상구간)으로 입력되는 지를 판단하여 온도감지센서의 이상유무를 감지하는 것이다(S16).
도 6에 나타내었듯이, 이상구간(A)로 감지신호가 입력, 예를 들어, 10비트로 입력되었다면, 현재의 온도감지센서가 오픈(Open)된 상태임을 감지하며, 1010비트로 입려되었다면, 온도감지센서가 쇼트(Short)된 상태임을 감지하게 된다.
상기 감지된 결과, 정상구간의 신호로 감지되면 계산된 열소량에 따라 연소제어를 수행하고(S20), 이상상태가 판단되면 에러모드로 처리한(S18) 후 데이터표시부에 이상상태를 나타낸다(S22).
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 있어서, 시스템에 전원을 공급하는 전원부(10)로부터 전원을 공급받아 제1온도센서부(20)에서 난방관로에 장착하여 난방출탕수의 온도를 측정하고, 제2온도센서부(30)에서 난방관로에 장착하여 난방환수의 온도를 측정하여 마이컴으로 입력시킨다. 이때, 열시정수보상부(40)가 상기 제1온도센서부(20)와 제2온도센서부(30)에 병렬로 콘덴서(C1, C2)가 각각 연결되어 온도센서부의 온도를 보상한다. 이와 동시에, 상기 콘덴서(C1, C2)와 병렬로 연결된 저항(R1, R2)는 온도감지센서로 흐르는 전류를 제한한다. 즉, 온도감지센서(TH1, TH2)에 과전류가 흐르는 것을 방지한다. 그리고 입력잡음제거부(50)는 상기 과정에서 발생된 감지신호를 마이컴으로 전송하는 도중에 저항(R3, R4)과 콘덴서(C3, C4)를 통과하여 잡음을 거른다.
이에 상기 감지신호를 입력받은 마이컴내의 입력데이터 양자화부(60)는 상기 입력된 감지신호를 비트로 환산하고 그 비트수에 따라 각 구간을 판단한다. 그리고 처리데이터 저장부(70)는 정상구간과 이상구간으로 구분하여 처리할 데이터를 하기 입력데이터 비교판단부(80)로 전송하여 판단기준 데이터를 제공한다. 상기 처리데이터 저장부(70)는 롬(Read Only Memory: ROM)으로 이루어진다.
입력데이터 비교판단부(80)는 상기 양자화된 데이터와 상기 처리데이터 저장부(70)로부터 입력된 데이터를 상호비교하여 정상상태와 이상상태를 판단하는데 이는 도 5 및 도 6에 나온 그래프 데이터를 기준으로 하여 결정한다. 그리고, 이와 같은 그래프의 데이터는 상기 롬(70)에 저장된다.
상기 입력데이터 비교판단부(80)의 판단결과, 이상구간에 양자화된 데이터가 위치하면, 예를들면, 10비트로서 입력된 경우라면, 에러모드 처리부(110)는 온도감지센서가 오픈(Open)된 상태임을 감지하여 에러모드로 처리한다. 만일 1010비트로 입력된 경우라면, 상기 온도감지센서가 쇼트(Short)된 상태로 감지하여 이 또한 에러모드로 처리한다.
만일 980비트와 같이 정상구간에 양자화된 데이터가 입력되면 온도센서입력 데이터운영부(90)는 온도센서의 감지신호에 따라 시스템을 구동시킨다. 즉, 연소제어부(100)로 제어신호를 발송하여 가스보일러 시스템의 구동을 위해 연소량을 제어한다.
그런 후 상기 에러모드 처리부(110)와 연소제어부(100)로부터 데이터 표시신호를 입력받은 데이터표시부(120)는 현재의 보일러 상태를 마이컴과 병렬로 연결된 발광다이오드(Light Emittance Diode: LED, D1)를 사용하여 점멸 또는 점등시킴으로서 사용자가 현재의 보일러 상태를 인지하고, 그에 대한 적당한 대책을 수행한다.
이와 같은 본 발명에 의하면 온도감지센서의 이상유무신호를 비트화하고 그 비트화된 신호의 구역을 자동으로 판단하여 표시해줌으로서 사용자가 이상상태의 파악 및 대책을 신속히 수행할 수 있는 매우 유익한 발명임이 명백하다.
Claims (4)
- 가스보일러에 전원이 인가됨과 동시에 각 온도감지센서(TH1, TH2)에 전압이 인가되는 제1단계;상기 전압이 입력된 온도감지센서(TH1, TH2)의 온도보상을 수행하는 제2단계;상기 온도보상이 된 온도감지셈서(TH1, TH2)의 감지신호에서 잡음을 걸러내는 제3단계;가스보일러를 제어하는 마이컴이 상기 입력된 감지신호를 비트로 환산하고 그 비트수에 따라 각 구간을 나누어 정상구간과 이상구간을 판단함으로서 이상의 유무를 판단하는 제4단계; 및상기 판단결과 이상이 없으면 연소제어를 수행하고, 이상이 판단되면 에러모드로 처리한 후 데이터표시부에 이상상태를 나타내는 제5단계가 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 온도감지센서 이상유무 판단방법.
- 시스템에 전원을 공급하는 전원부;난방관로에 장착하여 난방출탕수의 온도를 측정하는 제1온도센서부;난방관로에 장착하여 난방환수의 온도를 측정하는 제2온도센서부;상기 제1온도센서부와 제2온도센서부에 병렬로 각각 연결되어 온도센서부의 온도를 보상하기 위한 열시정수보상부;상기 열시정수를 보상한 감지신호에서 잡음을 제거하는 입력잡음제거부;상기 입력된 감지신호를 비트로 환산하고 그 비트수에 따라 각 구간을 나누는 입력데이터 양자화부;정상구간과 이상구간으로 구분하여 처리할 데이터를 미리 저장한 처리데이터 저장부;상기 양자화된 데이터와 상기 처리데이터 저장부로부터 데이터를 상호비교하여 정상상태와 이상상태를 판단하는 입력데이터 비교판단부;상기 입력데이터 비교판단부의 판단결과 이상구간에 양자화된 데이터가 위치하면 에러모드로 처리하는 에러모드 처리부;상기 입력데이터 비교판단부의 판단결과 정상구간에 양자화된 데이터가 위치하면 온도센서의 감지신호에 따라 시스템을 구동시키는 온도센서입력 데이터운영부;상기 데이터운영부로부터 시스템의 구동을 위해 연소량을 제어하는 연소제어부; 및상기 에러모드 처리부와 연소제어부로부터 데이터 표시신호를 입력받아 시스템의 정상상태와 이상상태를 표시하는 데이터표시부를 상호연결 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가스보일러의 온도감지센서 이상유무 판단장치.
- 청구항 2 에 있어서,온도센서부의 온도를 보상하기 위한 열시정수보상부는 상기 온도보상을 위한 콘덴서(C1, C2)와 상기 온도센서부에 입력되는 전류를 제한하기 위해 저항(R1, R2)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스보일러의 온도감지센서 이상유무 판단장치.
- 청구항 2 에 있어서,시스템의 정상상태와 이상상태를 표시하는 데이터표시부는 저항(R5)과 발광다이오드(D1)를 병렬로 연결하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가스보일러의 온도감지센서 이상유무 판단장치.
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