KR100298056B1 - 압축기부착형밀폐식팽창탱크및그제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크는 배관의 일측에 설치되며, 공기실과 그 공기실내에 공기로부터 차단되도록 설치되어 배관내의 배관수 팽창시팽창수를 유입하고, 배관수 수축시 상기 유입된 팽창수를 배출하는 수실로 이루어진 탱크와; 상기 탱크내부에 설치되며, 수위를 감지하는 레벨 감지부와; 상기 탱크 내부에 설치되며, 압력을 감지하는 압력 감지부와; 상기 탱크의 일측에 설치되며, 상기 팽창수의 유입으로 탱크내부 압력이 설정치보다 높아질 때 상기 공기실내의 공기를 배출하는 밸브수단과; 상기 탱크외부의 일측에 부착되며, 상기 팽창수의 유출로 공기실의 압력이 설정치보다 낮아질 때 상기 공기실내로 공기를 넣어주는 공기압축수단과; 상기 탱크외부의 일측에 장착되며, 상기 압력 감지수단의 감지신호를 제공받아 상기 밸브수단 및 공기압축수단의 동작을 제어하는 컨트롤수단으로 구성되어, 공기와 배관수를 완전히 차단하므로 배관부식을 방지하여 배관순환장애 현상을 없애고, 팽창탱크내의 압력을 조절하므로 팽창탱크의 용적효율을 높이며, 팽창탱크의 압력을 일정하게 유지하여 안정된 운전이 가능하도록 하였다.

Description

압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크 및 그 제어방법
본 발명은 물을 순환시켜 냉방 또는 난방을 하는 냉, 난방장치에 관한 것으로, 특히 순환형 배관의 일측에 가열시 팽창되는 배관수를 수용하도록 설치한 압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크 및 그 제어방법에 관한 것이다.
최근, 건축물의 경년변화에 따른 배관설비의 부식장애 현상이 커다란 문제로 대두되고 있으며, 이로인한 여러 가지 장애현상, 예를 들면 적수(赤水)현상, 배관누설과 막힘, 부식생성물에 의한 침식, 순환유량감소 및 전열성능저하등의 문제점이 발생한다.
이러한 심각한 폐해가 노출되면서 최근에는 내식성 배관재료의 사용과 화학적 수처리에 의한 부식억제 대책이 강구되고 있으나, 비용이 많이 들고 근본적인 대책으로는 미흡한 점이 많아, 근원적 대책으로서 부식의 직접적 원인이 되는 공기를 차단하는 밀폐식 배관시스템의 적용이 요구되는 실정이다.
종래의 기술에 의한 난방장치는 제1도에 도시한 바와 같이, 집안의 난방기구와 연결되는 순환형 배관(10)과, 상기 순환형 배관(10)의 일측에 배관수를 가열하도록 설치한 보일러(B)와, 상기 순환형 배관(10)의 일측에 보일러(B)를 통해 가열된 배관수를 순환시켜주도록 설치한 펌프(P)와, 상기 순환형 배관(10)의 일측에 분지되어 온도에 따라 팽창되는 물을 수용하도록 설치한 개방식 팽창탱크(11)로 구성된다.
이와 같이 구성되는 개방식 팽창탱크(11)를 적용한 난방장치의 동작을 설명한다. 보일러(B)를 이용해 물을 가열한 후, 펌프(P)를 구동시켜 상기 가열된 물을 순환시켜 주면, 상기 순환되는 물은 배관(10)을 따라 건물(H)내를 지나면서 건물 내에 설치된 난방기기(10a)를 통해 난방을 행하게 된다. 이때 밀폐된 배관(10)내를순환하는 배관수의 온도가 올라감에 따라 상기 배관수는 팽창을 하게 되며, 이렇게 팽창된 배관수는 순환형 배관(10)의 일측에 형성한 분지관(lOb)을 통해 개방식 팽창탱크(11)로 보내지게 되고, 다시 온도가 내려감에 따라 팽창수가 수축을 하게 되면 개방식 팽창탱크(11)내의 팽창수가 분지관(lOb)을 통해 순환형 배관(10)으로 보내져 순환하게 된다. 이때 팽창탱크(11)내에 모여있던 팽창수가 증발하거나 상기 배관(10)내로 스며들어 줄어들게 되면, 개방식 팽창탱크(11)의 개구된 상부를 통해 물을 보충하여 계속 순환할 수 있게 한다.
그러나, 이러한 개방식 팽창탱크(11)는 설치비가 저렴하고 물을 공급하기가 용이한 반면, 공기혼입에 의한 배관부식이 발생하고, 증발 또는 오버플로우등에 의한 에너지 손실이 크며, 동파등의 우려가 있다
이를 개선한 방식으로 제2도와 같은 밀폐식 팽창탱크가 있다. 상기 밀폐식 팽창탱크(21)는 압력탱크내에 팽창수와 접촉하는 공기쿠션에 의해 압력이 변화하면서 팽창량을 흡입하는 구조로 되어 있다. 팽창탱크(21)의 크기는 최초 탱크내의 공기 압력을 대기압 상태로 하느냐 또는 소정의 초압을 부여하느냐에 따라 크게 달라진다. 이러한 밀폐식 팽창탱크(21)에서는, 사용 중에 공기가 계속 물에 용해되어 소모되고, 에어벤트(AIR VENT)등을 통해 공기가 배관(20) 밖으로 배출되기 때문에 시간이 경과하면 탱크(21)내의 공기가 없어지고 물만 가득 차서 팽창수를 흡수할 수 없게 되는 워터로깅(WATER LOGGING)현상이 발생하므로 대부분의 경우 공기압축기를 사용하여 공기를 계속 공급하거나 질소가스를 충진시켜 사용한다.
그러나, 이러한 종래의 기술에서는 개방식 팽창탱크(11)와 밀폐식 팽창탱크(21) 모두 공기와 접해있어, 공기혼입에 의한 배관부식 및 순환장애 현상의 발생이 빈번한 문제점이 있다.
또한, 개방식 팽창탱크(11)를 개선한 밀폐식 팽창탱크(21)에서는 일정한 공기압내에서 팽창수를 수용하기 위해 팽창탱크(21)의 크기를 팽창수를 유입할 수 있는 용량크기보다 더 크게 제작해야 하므로 비용이 증가할 뿐만 아니라 설치공간을 많이 차지하는 문제점이 있다.
또한, 밀폐식 팽창탱크(21)는 팽창탱크내의 압력이 일정하지 않아 배관(20)내의 압력변화를 가져오며, 이로 인해 안정적으로 운전이 되지 않는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출한 것으로, 공기와 배관수를 완전히 차단하므로 배관부식을 방지하여 배관순환장애 현상을 없애도록 한 압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 팽창탱크내의 압력을 조절하므로 팽창탱크의 용적효율을 높이도록 한 압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 팽창탱크의 압력을 일정하게 유지하므로 배관계통의 압력분포를 일정하게 하여 안정된 운전이 가능하도록 한 압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
제1도는 종래의 기술에 의한 개방식 팽창탱크를 개략적으로 나타내는 배관도.
제2도는 종래의 기술에 의한 밀폐식 팽창탱크를 개략적으로 나타내는 배관도.
제3도는 본 발명에 의한 압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크를 개략적으로 나타내는 배관도.
제4도는 본 발명에 의한 압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크를 나타내는 정면도.
제5(a)도 및 제5(d)도는 본 발명에 의한 압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크의 온도변화에 따른 동작을 나타내는 동작설명도.
제6도는 본 발명에 의한 압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크의 컨트롤부에 대한일실시 블록도.
제7도는 제4도의 팽창탱크 내부 압력을 일정하기 유지하기 위한 제어방법이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
40 : 팽창탱크 41 : 공기실
42 : 수실 43 : 솔레노이드 밸브
44 : 압축기 45 : 컨트롤러
48 : 레벨 센서 49 : 안전밸브
50 : 압력 센서
이러한, 본 발명의 목적은 배관의 일측에 설치되며, 공기실과 그 공기실내에 공기로부터 차단되도록 설치되어 배관내의 배관수 팽창시 팽창수를 유입하고, 배관수 수축시 상기 유입된 팽창수를 배출하는 수실로 이루어진 탱크와; 상기 탱크내부에 설치되며, 수위를 감지하는 레벨 감지부와; 상기 탱크 내부에 설치되며, 압력을 감지하는 압력 감지부와; 상기 탱크의 일측에 설치되며, 상기 팽창수의 유입으로 탱크내부 압력이 설정치보다 높아질 때 상기 공기실내의 공기를 배출하는 밸브수단과; 상기 탱크외부의 일측에 부착되며, 상기 팽창수의 유출로 공기실의 압력이 설정치보다 낮아질 때 상기 공기실내로 공기를 넣어주는 공기압축수단과; 상기 탱크외부의 일측에 장착되며, 상기 압력 감지부의 감지신호를 제공받아 상기 밸브수단 및 공기압축수단의 동작을 제어하는 컨트롤수단에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 목적은, 공기실과 수실로 이루어진 탱크와, 상기 공기실의 공기를 방출하기 위한 밸브수단과, 상기 공기실 압력을 조절하는 공기압축수단을 포함한 압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크에 있어서, 상기 공기압축수단이 가동상태인가를 조사하는 1단계; 상기 1단계의 조사결과 가동상태인 경우 현재압력(P)과 설정압력(Pset)을 비교하여, 그 비교결과 P> Pset 이면 상기 공기압축수단을 정지시키고, 상기 1단계의 조사결과 정지상태인 경우 현재압력(P)과 설정압력(Pset)에서 압력편차(Pdif)를 뺀 값을 비교하여, 그 비교결과 P<Pset-Pdif 이면 상기 공기압축수단을 가동시키는 2 단계; 상기 2단계의 비교결과 P≤ Pset 혹은 P≥ Pset-Pdif 인 경우 및 상기 2단계의 공기압축수단의 정지 혹은 가동 이후, 상기 밸브수단이 개방상태인가를 조사하는 3단계; 상기 3단계의 조사결과 상기 밸브수단이 개방상태이면 현재압력(P)과 설정압력(Pset)을 비교하고, 그 비교 결과 P<Pset 이면 상기 밸브수단을 폐쇄시키고, 상기 3단계의 조사결과 상기 밸브수단이 폐쇄상태라면 현재압력(P)과 설정압력에 압력편차를 더한 값(Pset+pdif)을 비교하여, 그 비교결과 P>Pset+Pdif 이면 상기 밸브수단을 개방시키는 4단계; 상기 4단계의 비교 결과 P≥ Pset 혹은 P≤ Pset+Pdif 인 경우, 및 상기 4단계의 상기 밸브수단의 개방 혹은 폐쇄 이후, 운전을 정지할 것인지를 판단하여, 정지하기 전까지는 상기 제 1단계로 복귀하여 그 이하 단계를 반복적으로 수행하는 5단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크 및 그 제어방법을 첨부도면에 도시한 실시예에 의해 설명한다.
제3도는 본 발명에 의한 압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크를 개략적으로 나타내는 배관도를 보인 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 배관계는 집안의 난방기구(30a)와 연결되는 순환형 배관(30)과, 상기 배관(30)의 일측에 설치하여 배관(30)내를 흐르는 물을 가열하는 보일러(B)와, 상기 배관(30)의 일측에 설치하여 보일러(B)를 통해 가열된 물을 배관(30)을 따라 순환시켜주는 펌프(P)와, 온도에 따라 팽창되는 물을 수용하는 압축기 부착형 팽창탱크(40)로 구성된다.
상기 압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크(40)는 제4도에 보인 바와 같이, 순환형 배관(30)의 일측에 일정한 크기의 캡슐 형상을 갖도록 설치한 밀폐형 공기실(41)과, 상기 밀폐형 공기실(41)내에 공기로부터 차단되며 배관내의 팽창수를 수용하도록 설치한 수실(42)과, 상기 공기실(41)의 상면 일측에 공기실(41)내의 공기를 배출하도록 설치한 밸브수단인 배기용 솔레노이드밸브(43)와, 상기 공기실(41)의 외벽 일측면에 공기실(41)과 수실(42)사이의 공간으로 공기를 넣어주도록 설치한 공기압축수단인 압축기(44)와, 상기 공기실(41)의 외벽 일측면에 상기 솔레노이드밸브(43) 및 압축기(44)의 동작을 제어하여 공기실(41)내의 압력이 일정하게 유지되도록 설치한 컨트롤수단인 컨트롤러(45)와, 그 컨트롤러(45)의 전면에 제어상태를 보여주도록 부착한 컨트롤 패널(45a)과, 상기 공기실(41)의 상면 일측에 설치한 레벨센서(48)와, 그 레벨센서(48)와 연결되어 공기실(41) 내부에 과다한 압력이 형성되면 공기실(41) 내부의 공기를 배출하도록 설치한 안전밸브(49)와, 상기 공기실(41)의 상면 일측에 공기실(41) 내의 수실(42)과 순환형 배관(30)을 연결하기 위해 설치한 팽창관 연결구(46)와, 상기 공기실(41)의 하면모서리에 형성한 지지다리(47)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크의 동작을 제5(a)도 내지 제5(d)도를 참고로 설명한다.
제5(a)도는 배관계의 온도가 낮은 상태에서 솔레노이드 밸브는 닫고 공기 압축기(44)는 정지된 상태를 나타내는 것으로서, 배관내의 배관수가 공기실내의 초기압에 의해 수실로 유입되지 않고 공기실내부의 압력이 균형을 이루고 있는 상태를 나타내는 동작 설명도이며, 제5(b)도는 배관계의 온도가 상승하는 상태에서 솔레노이드밸브는 열고 압축기(44)는 정지된 상태를 나타내는 것으로서, 배관계의 온도가 상승하여 배관수가 팽창하면, 그 팽창수가 공기실내부의 수실로 유입되어 수실을 채우게 되고, 수실의 부피가 커지면 공기실 내부의 압력이 증가하게 되는데, 이때 솔레노이드밸브가 개방되어 공기를 배출하게 되는 상태를 나타낸 동작 설명도이고, 제5(c)도는 배관계의 온도가 최고까지 상승한 상태에서 솔레노이드밸브는 닫고 압축기(44)는 정지된 상태를 나타내는 것으로서, 수실내의 팽창수가 충만한 상태에서 솔레노이드 밸브는 폐쇄되어 공기배출을 중단하여 수실의 팽창수의 압력과 공기실 내부의 압력이 균형을 이루도록 한 상태를 나타내는 동작 설명도이며, 제5(d)도는 배관계의 온도가 하강하는 상태에서 솔레노이드밸브는 닫고 압축기(44)는 운전된 상태를 나타내는 것으로서, 배관계의 온도가 떨어지면 수실내의 팽창수는 다시 배관으로 되돌아가고, 이때 감소하는 공기실내의 압력은 압축기(44)의 작동에 의해 보충되어 공기실의 압력 및 배관계의 압력은 항상 일정하게 유지되는 상태를 나타내는 동작 설명도이다.
제6도는 본 발명에 의한 압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크의 컨트롤부에 대한 일실시 블록도이다. 컨트롤부(45)는 주처리부(60), 제1 메모리(61), 신호 입출력부(62), 제2 메모리(63), 키패드 및 램프로 구성된 맨-머신 인터페이스(64)(Man-Machine Interface), 표시부(65), 타이머(66), 실시간 클럭부(67)(Real Time Clock; RTC)들이 시스템버스(SBUS)로 연결되어 구성된다. 여기서, 상기 신호 입출력부(62)는 아날로그 입력부(62-1), 아날로그 출력부(62-2), 디지털 입력부(62-3), 디지털 출력부(62-4)로 구성된다.
주처리부(60)는 압력센서(50)로부터 감지된 탱크내의 현재압력을 입력신호로 제공받아 설정된 값들과 비교하고 연산하여 솔레노이드 밸브(43) 및 압축기(44)를 제어하기 위한 제어신호를 처리하고, 레벨센서(48)로부터 감지된 탱크내의 수위를 입력신호로 제공받아, 표시부(65)에 디스플레이를 위한 정보신호를 처리한다.
80C31 8비트 C-MOS 마이크로프로세서로 구현한다.
제 1 메모리(61)는 주처리부(60)의 처리 프로그램을 제공하는 데, 탱크내 압력을 설정하고, 그 설정압력으로부터 실제 감지된 압력이 소정의 편차범위내에서 일정하게 유지되도록 압축기(44)와 솔레노이드 밸브(43)를 제어하는 프로그램을 내장한 일종의 롬(Read Only Memory; ROM)으로 구현할 수 있다.
아날로그 입력부(62-1)는 레벨센서(48)로부터 감지된 탱크의 수위 및 압력센서(50)로부터 감지된 현재압력을 주처리부(60)로 제공한다.
아날로그 출력부(62-2)는 빌딩자동화시스템 인터페이스 수단으로서, 상기 주처리부(60)로 제공된 탱크의 수위 및 현재 압력을 아날로그 신호로 출력하며, 이렇게 출력되는 아날로그 신호는 빌딩 자동화 시스템(Building Automation System : BAS)으로 전송될 수 있도록 구현되어 빌딩 자동화 시스템의 운영자가 탱크를 직접 체크하지 않더라도 탱크의 현재 상태를 쉽게 파악할 수 있다.
디지털 입력부(62-3)는 이상신호를 입력받아 주처리부(60)로 제공한다.
디지털 출력부(62-4)는 주처리부(60)로부터 압축기(44) 및 솔레노이드 밸브(43)의 작동 신호, 이상신호 등의 제어신호를 입력받아 압축기(44) 및 솔레노이드 밸브(43)로 제공한다. 추가로, 보충수를 위한 펌프의 작동신호도 입력받는다.
제 2 메모리(63)는 키패드로부터 설정조건을 제공받고, 주처리부(60)로부터 압축기(44)의 운전상황 및 이상발생신호를 제공받아 기록한다. 소정 기간동안의 운전 데이터와 이상 발생시의 기기의 상태 등을 기록보관하고 있다가 그 내용을 판독하여 운전상황을 감시할 수 있으며, 정확한 A/S 정보를 제공할 수도 있다. 또한, 압축기(44), 보충수 펌프 등의 주요부품의 운전시간을 적산 기록하고 있으므로 주요부품의 교체시점을 미리 예측할 수도 있으며, 램(Random Access Memory; RAM)과 같은 휘발성 기억소자에 백업 배터리를 부착하여 비휘발성으로 구현할 수 있다.
맨-머신 인터페이스(64)는 키패드를 통해 설정조건을 주처리부(60)로 제공하고, 주처리부(60)로부터 이상신호와, 압축기(44) 및 솔레노이드 밸브(43)의 작동신호를 제공받고, 보충수 펌프 운전신호를 제공받아 각각을 램프에 표시한다. 압축기 작동시에 램프1을 온시키고, 솔레노이드 밸브 개방시에 램프2를 온시키고, 이상 상태 감지시에 램프3을 온시키고, 자체보충수가 있을 때 그 펌프의 온상태를 램프4를 온시켜 표시한다.
표시부(65)는 주처리부(60)로부터 설정조건(예, 설정압력) 및 감지된 현재압력 및 수위를 디스플레이하며, LCD(liquid crystal display)로 구현할 수 있다.
타이머(66)는 각 요소의 고장으로 인한 오류 동작을 감시하여 경보를 발생하기 위한 워치독 타이머(Watch Dog Timer)이며, 실시간 클럭부(67)는 이상 발생시의 정확한 시점의 관리 및 주요 부품의 운전시간을 연산하기 위한 시계 역할을 담당한다.
직렬 통신 인터페이스(68)는 원격지에서 설정조건을 변경하거나 운전 상황을 관제할 수 있는 원격 통신을 위한 통신 인터페이스로, 공중전화망과 용이하게 연결할 수 있는 RS-232/485를 이용하여 구현할 수 있다. 이렇게 하면, 관제시스템에서 통신망을 통해 제어 시스템내의 현재 설정값이나 운전 상황 등을 감시하거나 변경할 수 있으므로, 외부에서 탱크의 운전상태를 손쉽게 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라 관제할 수 있다.
제7도는 제4도의 팽창탱크 내부 압력을 일정하기 유지하기 위한 제어방법이다. 제6도의 주처리부(60)는 압력센서(50)로부터 감지된 현재압력(P)을 제공받고, 제 2 메모리(62)로부터 설정압력(Pset)과 압력편차(Pdif)를 제공받아, 압축기(44)와 솔레노이드 밸브(43)의 작동을 제어하여 탱크내부의 압력을 일정하게 유지한다.
제7도를 참조하면, 압축기(44)가 가동상태인가를 판단하여(S70), 가동상태라면 현재압력(P)과 설정압력(Pset)을 비교하고(S71), 그 결과 P>Pset 이면 압축기(44)를 정지시키고(S72), 정지상태라면 현재압력(P)과 설정압력(Pset)에서 압력편차(Pdif)를 뺀 값을 비교하고(73), 그 결과 P<Pset-Pdif 이면 압축기(44)를 가동시킨다(S74).
단계S71의 결과 P≤ Pset 이거나, 단계S73의 결과 P≥ Pset-Pdif 이거나, 단계S74, S72 처리 이후에, 솔레노이드 밸브(43)가 개방상태인가를 판단한다(S75). 솔레노이드 밸브(43)가 개방상태이면 현재압력(P)과 설정압력(Pset)을 비교하고(S76), 그 결과 P<Pset 이면 솔레노이드 밸브(43)를 폐쇄시키고(S77), 솔레노이드밸브(43)가 폐쇄상태라면 현재압력(P)과 설정압력에 압력편차를 더한 값(Pset+Pdif)을 비교하고(S78), 그 결과 P>Pset+Pdif 이면 솔레노이드 밸브(43)를 개방시 킨다(S79).
단계S76의 결과 P≥ Pset 이거나, 단계S78의 결과 P≤ Pset+Pdif 인 경우, 및 단계S77, S79 의 솔레노이드 밸브(43)의 개방 혹은 폐쇄 이후, 예컨대, 비상 상황이 발생하거나 시스템을 리셋 시킬 때와 같이, 운전 정지 요구가 있는 지를 판단하고(S80), 정지 요구가 있다면 시스템 운전을 정지시키고 그렇지 않다면 상기 단계S70으로 복귀하여 그 이하 단계를 반복적으로 수행한다.
즉, 압축기(44)가 가동중인 경우, 탱크내의 현재압력이 (설정압력+압력편차)보다 높으면, 솔레노이드 밸브(43)를 개방시켜 공기실(41)내의 공기를 방출하여 압력을 낮추고, 현재압력이 설정압력에 도달하면, 솔레노이드 밸브(43)를 폐쇄시켜 공기실(41)내의 공기방출을 중지한다. 또, 압축기(44)가 정지중인 경우, 현재압력이 (설정압력-압력편차)보다 낮으면, 압축기를 가동시켜 압력을 높이고 그 후 압력이 설정압력에 도달하면, 압축기를 정지시키게 된다. 여기서, 압력편차는 ± 0.1bar 이내로 제어 할 수 있으며, 탱크의 이용효율은 90% 이상을 얻을 수 있다.
이상과 같이 배관계의 온도가 상승하는 동안 팽창수의 유입으로 인해 증가된 탱크내의 압력은, 솔레노이드 밸브에 의해 공기를 외부로 배출시킴으로써 감소시킬 수 있고, 배관계이 온도가 하강하는 동안 수실의 물이 배관계로 유출됨으로 인해 감소된 탱크내의 압력은, 압축기의 작동에 의해 보충될 수 있다. 따라서, 배관계의 압력은 상온에서나 팽창시에 관계없이 거의 일정하게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 팽창 탱크는 공기실과 수실을 구비하여 공기와 배관수를 완전히 차단하므로 배관부식을 방지하여 배관순환장애 현상을 없애고, 팽창탱크내의 압력을 조절하므로 팽창탱크의 용적효율을 높이며, 팽창탱크의 압력을 일정하게 유지하여 안정된 운전이 가능하도록 한 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 배관의 일측에 설치되며, 공기실과 그 공기실내에 공기로부터 차단되도록 설치되어 배관내의 배관수 팽창시 팽창수를 유입하고, 배관수 수축시 상기 유입된 팽창수를 배출하는 수실로 이루어진 탱크와; 상기 탱크내부에 설치되며, 수위를 감지하는 레벨감지수단과; 상기 탱크 내부에 설치되며, 압력을 감지하는 압력감지수단과; 상기 탱크의 일측에 설치되며, 상기 팽창수의 유입으로 탱크내부 압력이 설정치보다 높아질 때 상기 공기실내의 공기를 배출하는 밸브수단과; 상기 탱크외부의 일측에 부착되며, 상기 팽창수의 유출로 공기실의 압력이 설정치보다 낮아질 때 상기 공기실내로 공기를 넣어주는 공기압축수단과; 상기 탱크외부의 일측에 장착되며, 상기 압력 감지수단의 감지신호를 제공받아 상기 밸브수단 및 공기압축수단의 동작을 제어하는 컨트롤수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크.
  2. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤 수단은, 상기 레벨감지수단으로부터 상기 탱크내의 수위와 상기 압력감지수단으로부터 상기 탱크내의 압력을 입력신호로 제공받아, 설정된 값들과 비교하고 연산하여 상기 밸브수단 및 상기 공기압축수단을 제어하기 위한 제어신호 및 현재 운전 상태를 디스플레이를 위한 정보신호를 처리하는 주처리수단과; 상기 주처리수단의 처리 프로그램을 제공하는 제 1 메모리수단과; 상기 탱크내의 압력과 수위를 감지하여 상기 주처리수단으로 제공하는 아날로그 입력수단과; 이상발생신호를 입력받아 상기 주처리수단으로 제공하는 디지털 입력수단과; 상기 주처리수단으로부터 상기 공기압축수단 및 상기 밸브수단의 운전을 위한 제어 신호를 제공받아 상기 공기압축수단 및 상기 밸브수단으로 제공받아 디지털 출력수단과 ; 설정조건을 맨 머신 인터페이스로부터 제공받고, 상기 주처리수단으로부터 상기 공기압축수단의 운전상황 및 이상발생신호를 제공받아 기록하는 제 2 메모리수단과; 설정조건을 상기 주제어장치로 제공하고, 상기 주처리수단으로부터 이상발생 신호와 상기 공기압축수단의 가동신호 및 상기 밸브수단의 개폐신호를 제공받아 표시하는 맨-머신 인터페이스수단과; 상기 주처리수단으로부터 출력된 설정조건 및 감지된 압력 및 수위 데이터를 디스플레이하는 표시수단; 및 상기의 각종 수단들을 연결하는 시스템버스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크.
  3. 제2항에 있어서, 설정조건을 원격으로 입력받고, 현재압력 및 현재수위를 아날로그 신호로 출력하는 빌딩자동화시스템용 인터페이스 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크.
  4. 제2항에 있어서, 설정조건 및 운전상황을 원격지에서 관제하기 위한 직렬통신 인터페이스 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크.
  5. 공기실과 수실로 이루어진 탱크와, 상기 공기실의 공기를 방출하기 위한 밸브수단과, 상기 공기실 압력을 조절하는 공기압축수단을 포함한 압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크에 있어서, 상기 공기압축수단이 가동상태인가를 조사하는 1단계; 상기 1단계의 조사결과 가동상태인 경우 현재압력(P)과 설정압력(Pset)을 비교하여, 그 비교결과 P>Pset 이면 상기 공기압축수단을 정지시키고, 상기 1단계의 조사결과 정지상태인 경우 현재압력(P)과 설정압력(Pset)에서 압력편차(Pdif)를 뺀 값을 비교하여, 그 비교결과 P<Pset-Pdif 이면 상기 공기압축수단을 가동시키는 2단계; 상기 2단계의 비교결과 P≤ Pset 혹은 P≥ Pset-Pdif 인 경우 및 상기 2단계의 공기압축수단의 정지 혹은 가동 이후, 상기 밸브수단이 개방상태인가를 조사하는 3단계 ; 상기 3단계의 조사결과 상기 밸브수단이 개방상태이면 현재압력(P)과 설정압력(Pset)을 비교하고, 그 비교 결과 P<Pset 이면 상기 밸브수단을 폐쇄시키고, 상기 3단계의 조사결과 상기 밸브수단이 폐쇄상태라면 현재압력(P)과 설정압력에 압력편차를 더한 값(Pset+Pdif)을 비교하여, 그 비교결과 P>Pset+Pdif 이면 상기 밸브수단을 개방시키는 4단계; 상기 4단계의 비교 결과 P≥ Pset 혹은 P≤ Pset+Pdif 인 경우, 및 상기 4단계의 상기 밸브수단의 개방 혹은 폐쇄 이후, 운전을 정지할 것인지를 판단하여, 정지하기 전까지는 상기 제 1단계로 복귀하여 그 이하 단계를 반복적으로 수행하는 5단계를 포함하는 것을 특징을 하는 압축기 부착형 밀폐식 팽창탱크의 제어 방법.
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