KR100717118B1 - 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 호스 이탈감지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 호스 이탈 감지방법에 관한 것으로, 송풍기의 급기 단자와 풍압센서의 급기 호스 부착부 사이는 급기 호스를 통해 연결되어 있고, 상기 풍압센서의 배기 호스 부착부와 상기 송풍기의 배기 단자 사이는 배기 호스를 통해 연결되어 있어, 콘트롤러가 상기 송풍기 및 급기 호스에 의해 흡입된 공기의 압력을 측정하는 풍압센서의 차압에 따른 출력값에 따라 공기비례제어밸브의 가스 토출량을 조절함으로써 연소 제어를 수행하는 공기비례제어식 보일러에 있어서, 상기 콘트롤러에서 현재 보일러가 연소 정지 상태인지를 확인하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 보일러 연소 정지 상태로 확인된 경우라면 상기 송풍기를 일정시간 최고 RPM으로 가동시키는 제2단계와, 상기 풍압센서로부터 상기 제2단계 송풍기의 가동에 따라 흡입되는 공기압력의 변화에 따른 차압을 출력값으로 입력받는 제3단계와, 상기 제3단계에서 입력된 풍압센서의 출력값이 일정시간동안 기준값 이하인지를 판단하는 제4단계와, 상기 제4단계의 판단 결과, 상기 풍압센서의 출력값이 기준값 이하로 비정상 출력값이라면 상기 풍압센서의 급기 호스 부착부로부터 급기 호스가 이탈된 것으로 간주하여 에러 발생에 따라 보일러를 연소 정지 상태로 만들고 에러 발생을 경보 표시하는 제5단계로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 보일러 연소 정지중에 송풍기를 최고 RPM으로 가동시켜 이 때의 풍압센서의 출력값을 체크함으로써 풍압센서의 급기 호스 부착부로부터 급기 호스가 이탈되었는지를 감지하고, 급기 호스 이탈시에는 에러 발생임을 경보 표시함으로써 사용자가 보일러의 이상 상태를 인식할 수 있어 안전 조치를 취할 수 있는 등, 보일러의 안전 이상에 대해 신속한 조치 및 대비가 가능한 효과가 있다.

송풍기, 풍압센서, 보일러, 호스, 공기비례제어식

Description

풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 호스 이탈 감지방법{HOSE SEPARATION SENSING METHOD IN AIR PROPORTIONALITY TYPE BOILER USING AIR PRESSURESENSOR}

도 1은 본 발명이 적용되는 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러의 간략 구성을 보인 도면.

도 2는 본 발명에 따른 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 호스 이탈 감지방법을 보인 동작 흐름도.

도 3은 본 발명에 따른 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 호스 이탈 감지방법 수행시, 일정시간에 따른 송풍기의 RPM과 풍압센서의 출력값을 보인 그래프.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 송풍기 11 : 급기 단자부

12 : 배기 단자부 20 : 풍압센서

21 : 급기 호스 부착부 22 : 배기 호스 부착부

31 : 급기 호스 32 : 배기 호스

40 : 콘트롤러 50 : 공기비례제어밸브

60 : 디스플레이부

본 발명은 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 호스 이탈 감지 방법에 관한 것으로, 특히 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에 있어서, 풍압센서의 급기 호스 부착부로부터 급기 호스가 이탈되는 것을 감지하여 호스 이탈시 에러(Error) 발생임을 경보 표시함으로써 보일러의 안전 이상에 대비할 수 있도록 한 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 호스 이탈 감지방법에 관한 것이다.

최근 일반 가정에서는 난방 및 온수 보일러로서 대기오염이 적고 사용이 간편한 액화천연가스(LNG)를 사용하는 가스 보일러를 주로 사용하고 있으며, 이 가스 보일러는 통상 난방수를 가열하는 열교환기에 따라 콘덴싱(Condensing)과 비콘덴싱 방식으로 구분된다. 이중 콘덴싱 방식의 가스 보일러는 연소열을 이용하여 직접 난방수를 가열하고, 아울러 배기가스의 응축잠열을 재차 흡수하여 열효율을 최대화 하고 있다.

즉, 콘덴싱 가스 보일러를 살펴보면, 상부에 버너를 설치하여 공기와 혼합된 가스를 점화 및 하향 연소되게 하고, 그 하부에 설치된 난방용 열교환기에서 고온 연소가스를 이용하여 난방수를 가열하며, 이렇게 데워진 난방수를 실내로 순환시킴으로써 난방을 실시한다.

또한, 온수 사용시에는 삼방밸브를 이용하여 실내로 공급되는 온수를 차단하 고, 병렬로 설치된 급탕용 열교환기로 전환 공급하여 이를 가열원으로 사용하며, 차단 및 접촉된 급탕용 열교환기의 다른 부분으로 급탕용 온수를 공급 및 환수하면서 가열하고, 데워진 온수를 세면 및 목욕용으로 사용한다.

한편, 상기와 같은 콘덴싱 가스 보일러는 제어방식에 따라 전류비례제어방식과 공기비례제어방식으로 구분될 수 있는데, 특히 공기비례제어방식은 전류비례제어방식과 달리 외부에서 유입되는 공기의 압력을 측정한 다음, 측정된 공기압력에 비례하여 상기 버너에 연료를 공급하기 때문에 유입되는 공기의 압력에 대응하여 보다 정확한 양의 연료를 공급함으로써, 연소효율을 높이고 유해가스의 배출을 최대한 억제하여 환경오염을 예방할 수 있다.

이때, 상기 공기비례제어방식에 따라 외부에서 유입되는 공기의 압력을 측정하기 위해 공기비례제어식 보일러에서는 풍압센서를 이용하게 된다.

즉, 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서는 콘트롤러의 제어에 따라 송풍기가 동작하여 외부 공기의 흡입이 이루어지면, 송풍기의 급기 단자와 풍압센서의 급기 호스 부착부 사이의 급기 호스를 통해 공기가 풍압센서에 유입되고, 이 풍압센서에 유입된 공기는 풍압센서의 배기 호스 부착부와 송풍기의 배기 단자사이의 배기 호스를 통해 송풍기로 빠져나간다. 이때 상기 풍압센서에 공기압력의 변화에 따른 차압이 발생하고, 이 차압에 따른 출력값을 콘트롤러에 출력하여 콘트롤러가 공기압력의 변화에 따라 공기비례제어밸브의 가스 토출량을 조절함으로써 보일러의 연소 제어를 수행하게 된다.

한편, 상기와 같이 풍압센서를 이용하여 보일러의 연소 제어를 수행함에 있 어서, 상기 풍압센서의 급기 호스 부착부로터 급기 호스가 이탈되게 되면, 송풍기의 급기 단자를 통해 유입되는 공기에 의해 풍압센서에서 출력값은 발생하게 되나 정확한 차압에 따른 출력값이 아니므로 결국 보일러의 연소 제어가 불안정하게 되는 등, 보일러 연소시 안전에 이상이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에 있어서, 보일러 연소 정지중에 송풍기를 최고 RPM으로 가동시켜 이 때의 풍압센서의 출력값을 체크함으로써 풍압센서의 급기 호스 부착부로부터 급기 호스가 이탈되었는지를 감지하고, 급기 호스 이탈시에는 에러 발생임을 경보 표시함으로써 보일러의 안전 이상에 대비할 수 있도록 한 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 호스 이탈 감지방법을 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 호스 이탈 감지방법은, 송풍기의 급기 단자와 풍압센서의 급기 호스 부착부 사이는 급기 호스를 통해 연결되어 있고, 상기 풍압센서의 배기 호스 부착부와 상기 송풍기의 배기 단자 사이는 배기 호스를 통해 연결되어 있어, 콘트롤러가 상기 송풍기 및 급기 호스에 의해 흡입된 공기의 압력을 측정하는 풍압센서의 차압에 따른 출력값에 따라 공기비례제어밸브의 가스 토출량을 조절함으로써 연소 제어를 수행하는 공기비례제어식 보일러에 있어서, 상기 콘트롤러에서 현재 보일러가 연소 정지 상태인지를 확인하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 보일러 연소 정지 상태로 확인된 경우라면 상기 송풍기를 일정시간 최고 RPM으로 가동시키는 제2단계와, 상기 풍압센서로부터 상기 제2단계 송풍기의 가동에 따라 흡입되는 공기압력의 변화에 따른 차압을 출력값으로 입력받는 제3단계와, 상기 제3단계에서 입력된 풍압센서의 출력값이 일정시간동안 기준값 이하인지를 판단하는 제4단계와, 상기 제4단계의 판단 결과, 상기 풍압센서의 출력값이 기준값 이하로 비정상 출력값이라면 상기 풍압센서의 급기 호스 부착부로부터 급기 호스가 이탈된 것으로 간주하여 에러 발생에 따라 보일러를 연소 정지 상태로 만들고 에러 발생을 경보 표시하는 제5단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1단계에서 보일러 연소 시작전 상태도 연소 정지 상태로서 보일러 연소 시작전 상태를 확인하는 것이 가능한 것으로 한다.
상기 제4단계에서 기준값이 상기 풍압센서의 급기 호스 부착부로부터 급기 호스 제거시 올라갈 수 없는 값인 것으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 호스 이탈 감지방법을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러의 간략 구성을 보인 도면으로서, 흡기덕트를 통해 공기를 흡입하기 위한 송풍기(10)와, 이 송풍기(10)에 의해 흡입되는 공기의 압력을 측정하여 공기압력의 변화에 따른 차압을 출력값으로 출력하는 풍압센서(20)와, 이 풍압센서(20)에서 출력되는 차압에 따른 출력값에 따라 가스량을 조절하기 위한 제어신호를 출력하는 콘트롤러(40)와, 이 콘트롤러(40)에서 출력되는 가스량 조절 제어신호에 따라 가스의 토출량을 조절하는 공기비례제어밸브(50)와, 에러 발생시 이를 경보 표시하는 디스플레이부(60)를 포함하여 구성된다.

상기 송풍기(10)에는 급기 단자(11) 및 배기 단자(12)가 구비되어 있고, 상 기 풍압센서(20)에는 급기 호스 부착부(21)와 배기 호스 부착부(22)가 구비되어 있으며, 상기 송풍기(10)의 급기 단자(11)와 풍압센서(20)의 급기 호스 부착부(21) 사이는 급기 호스(31)를 통해 연결되어 있고, 상기 풍압센서(20)의 배기 호스 부착부(22)와 송풍기(10)의 배기 단자(12) 사이는 배기 호스(32)를 통해 연결되어 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 보일러에 있어서, 송풍기(10)에 의해 외부 공기의 흡입이 이루어지는 경우, 송풍기(10)의 급기 단자(11)와 풍압센서(20)의 급기 호스 부착부(21) 사이의 급기 호스(31)를 통해 공기가 풍압센서(20)에 유입되고, 이 풍압센서(20)에 유입된 공기는 풍압센서(20)의 배기 호스 부착부(22)와 송풍기(10)의 배기 단자(12) 사이의 배기 호스(32)를 통해 송풍기(10)로 빠져나간다. 이때 상기 풍압센서(20)에 공기압력의 변화에 따른 차압이 발생하고, 이 차압에 따른 출력값을 콘트롤러(40)에 출력하여 콘트롤러(40)가 공기압력의 변화에 따라 공기비례제어밸브(50)의 가스 토출량을 조절함으로써 보일러의 연소 제어를 수행하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 호스 이탈 감지를 위해서 상기 콘트롤러(40)는 보일러가 연소 정지 상태인 경우 상기 송풍기(10)를 최고 RPM으로 가동시켜 보고, 이 때의 풍압센서(20)의 출력값이 기준값 이하인지를 체크하여 풍압센서(20)의 급기 호스 부착부(21)로부터 급기 호스(31)가 이탈되었는지를 감지한다.

즉, 상기 풍압센서(20)의 출력값이 기준값 이하로, 급기 호스(31) 제거시 올라갈 수 없는 값 이상이 안되면 풍압센서(20)의 급기 호스 부착부(21)로부터 급기 호스(31)가 이탈된 것으로 간주하여 콘트롤러(40)는 에러를 발생하고 상기 디스플레이부(60)를 통해 에러 발생을 표시하여 사용자가 이를 알도록 함으로써 이후 안전 조치를 취할 수 있도록 한다.
참고로 이때의 풍압 기준값은 바람직한 연소상태를 추구하기 위하여 여러 차례의 실험에 의해 얻은 값이며, 이는 상기 풍압센서의 급기 호스 부착부분에서 급기 호스가 제거되었다고 가정했을 때는 송풍기의 출력이 최대가 되어도 도달될 수 없는 값이다.

도 2는 본 발명에 따른 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 호스 이탈 감지방법을 보인 동작 흐름도이고, 도 3은 본 발명에 따른 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 호스 이탈 감지방법 수행시, 일정시간에 따른 송풍기의 RPM과 풍압센서의 출력값을 보인 그래프로서, 이를 참고하여 상기 콘트롤러(40)에서의 호스 이탈 감지방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 콘트롤러(40)에서는 현재 보일러가 연소 정지 상태인지를 확인하여(S1), 보일러 연소 정지 상태가 아니라면 연소 정상 상태를 계속 진행하도록 하고, 보일러 연소 정지 상태인 경우라면 도 3에 도시된 그래프에서와 같이 송풍기(10)를 일정시간 최고 RPM으로 가동시킨다(S2).

이때, 보일러 연소 시작전 상태도 보일러 연소 정지 상태이므로, 본 발명에서는 항상 보일러 연소 정지 상태인지를 확인하여 정지 상태인 경우 무조건 송풍기(10)를 일정시간 최고 RPM으로 가동시키게 된다.

이어, 풍압센서(20)로부터 상기 송풍기(10)의 가동에 따라 흡입되는 공기압력의 변화에 따른 차압을 출력값으로 입력받는다(S3).

상기 단계(S3)에서 입력된 풍압센서(20)의 출력값이 일정시간동안 기준값 이하인지를 판단하여(S4), 풍압센서(20)의 출력값이 기준값 이하로서 도 3에 도시된 그래프에서와 같이 비정상 출력값이라면 풍압센서(20)의 급기 호스 부착부(21)로부터 급기 호스(31)가 이탈된 것으로 간주하여 에러 발생에 따라 보일러를 연소 정지 상태로 만들고 디스플레이부(60)를 통해 에러 발생을 표시하도록 한다(S5).

상기와 같이 본 발명은, 송풍기(10)를 최고 RPM으로 일정시간 가동시켜 보고 이 때의 풍압센서(20)의 출력값이 급기 호스(31) 제거시 올라갈 수 없는 값 이상으로 일정시간동안 정상출력값으로 상승이 안되면 보일러를 연소 정지 상태로 만들고 경보 표시함으로써 사용자가 이러한 보일러의 이상 상태를 신속히 인식하도록 하여 이후 안전 조치를 취할 수 있도록 하는 것이다.

이상, 상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에 있어서, 보일러 연소 정지중에 송풍기를 최고 RPM으로 가동시켜 이 때의 풍압센서의 출력값을 체크함으로써 풍압센서의 급기 호스 부착부로부터 급기 호스가 이탈되었는지를 감지하고, 급기 호스 이탈시에는 에러 발생임을 경보 표시함으로써 사용자가 보일러의 이상 상태를 인식할 수 있어 안전 조치를 취할 수 있는 등, 보일러의 안전 이상에 대해 신속한 조치 및 대비가 가능한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 송풍기의 급기 단자와 풍압센서의 급기 호스 부착부 사이는 급기 호스를 통해 연결되어 있고, 상기 풍압센서의 배기 호스 부착부와 상기 송풍기의 배기 단자 사이는 배기 호스를 통해 연결되어 있어, 콘트롤러가 상기 송풍기 및 급기 호스에 의해 흡입된 공기의 압력을 측정하는 풍압센서의 차압에 따른 출력값에 따라 공기비례제어밸브의 가스 토출량을 조절함으로써 연소 제어를 수행하는 공기비례제어식 보일러에 있어서,

   상기 콘트롤러에서 현재 보일러가 연소 정지 상태인지를 확인하는 제1단계와,

   상기 제1단계에서 보일러 연소 정지 상태로 확인된 경우라면 상기 송풍기를 일정시간 최고 RPM으로 가동시키는 제2단계와,

   상기 풍압센서로부터 상기 제2단계 송풍기의 가동에 따라 흡입되는 공기압력의 변화에 따른 차압을 출력값으로 입력받는 제3단계와,

   상기 제3단계에서 입력된 풍압센서의 출력값이 일정시간동안 기준값 이하인지를 판단하는 제4단계와,

   상기 제4단계의 판단 결과, 상기 풍압센서의 출력값이 기준값 이하로 비정상 출력값이라면 상기 풍압센서의 급기 호스 부착부로부터 급기 호스가 이탈된 것으로 간주하여 에러 발생에 따라 보일러를 연소 정지 상태로 만들고 에러 발생을 경보 표시하는 제5단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 호스 이탈 감지방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1단계에서 보일러 연소 시작전 상태도 연소 정지 상태로서 보일러 연소 시작전 상태를 확인하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 호스 이탈 감지방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제4단계에서 기준값이 상기 풍압센서의 급기 호스 부착부로부터 급기 호스 제거시 올라갈 수 없는 값인 것을 특징으로 하는 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 호스 이탈 감지방법.

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