KR100717119B1

KR100717119B1 - 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 풍압센서이상 감지방법

Info

Publication number: KR100717119B1
Application number: KR1020050088114A
Authority: KR
Inventors: 김용석; 백영창
Original assignee: 주식회사 경동나비엔
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2005-09-22
Publication date: 2007-05-11
Also published as: KR20070033678A

Abstract

본 발명은 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 풍압센서 이상 감지방법에 관한 것으로, 송풍기와 풍압센서 사이에 급,배기 호스가 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 송풍기 출력이 없는 경우의 풍압센서 출력값을 입력받는 제2단계와, 상기 제2단계에서 입력된 풍압센서의 출력값이 일정시간동안 기준값 이상인지를 판단하는 제3단계와, 상기 제3단계의 판단 결과, 상기 풍압센서의 출력값이 기준값 이상으로 비정상 출력값이라면 상기 풍압센서에 문제가 발생한 것으로 간주하여 에러 발생에 따라 보일러를 연소 정지 상태로 만들고 에러 발생을 경보 표시하는 제4단계로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 이와 같이 보일러의 연소 정지중에 풍압센서의 출력값 확인을 통해 풍압센서의 이상을 감지하여 풍압센서 이상시 에러 발생임을 경보 표시함으로써 보일러의 안전 이상에 대비할 수 있게 되는 효과가 있다.

송풍기, 풍압센서, 보일러, 공기비례제어식

Description

풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 풍압센서 이상 감지방법{AIR PRESSURESENSOR ERROR 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 풍압센서 이상 감지방법을 보인 동작 흐름도.

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

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 송풍기 20 : 풍압센서

31 : 급기 호스 32 : 배기 호스

40 : 콘트롤러 50 : 공기비례제어밸브

60 : 디스플레이부

본 발명은 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 풍압센서 이상 감지방법에 관한 것으로, 특히 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에 있어서, 보일러의 연소 정지중에 풍압센서의 출력값 확인을 통해 풍압센서의 이상을 감지하여 풍압센서 이상시 에러(Error) 발생임을 경보 표시함으로써 보일러의 안전 이상에 대비할 수 있도록 한 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 풍압센서 이상 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 차단하고, 병렬로 설치된 급탕용 열교환기로 전환 공급하여 이를 가열원으로 사용하며, 차단 및 접촉된 급탕용 열교환기의 다른 부분으로 급탕용 온수를 공급 및 환수하면 서 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 있어서, 상기 풍압센서 내부에 풍압센서의 노화 또는 부품 불량 등으로 인해 문제가 발생하여 그 출력값에 변화가 생기게 되면, 정확한 차압에 따른 출력값을 콘트롤러 에 출력하지 못하므로 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, 보일러의 연소 정지중에 풍압센서의 출력값을 확인하여 이 때의 풍압센서의 출력값이 일정시간 기준값 이상이 되는지를 체크함으로써 풍압센서의 이상을 감지하고, 풍압센서의 이상 감지시에는 에러 발생임을 경보 표시함으로써 보일러의 안전 이상에 대비할 수 있도록 한 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 풍압센서 이상 감지방법을 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 풍압센서 이상 감지방법은, 송풍기와 풍압센서 사이에 급,배기 호스가 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 송풍기 출력이 없는 경우의 풍압센서 출력값을 입력받는 제2단계와, 상기 제2단계에서 입력된 풍압센서의 출력값이 일정시간동안 기준값 이상인지를 판단하는 제3단계와, 상기 제3단계의 판단 결과, 상기 풍압센서의 출력값이 기준값 이상으로 비정상 출력값이라면 상기 풍압센서에 문제가 발생한 것으로 간주하여 에러 발생에 따라 보일러를 연소 정지 상태로 만들고 에러 발생을 경보 표시하는 제4단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기한 제3단계에서의 기준값은 송풍기 출력이 없는 경우의 풍압센서 기본 출력값에 소정의 +오차 범위와 소정의 -오차 범위의 값을 포함하는 것으로 하는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 풍압센서 이상 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 및 배기 단자가 구비되어 있고, 상기 풍압센서(20)에는 급기 호스 부착부와 배기 호스 부착부가 구비되어 있으며, 상기 송풍기(10)의 급기 단자와 풍압센서(20)의 급기 호스 부착부 사이는 급기 호스(31)를 통해 연결되어 있고, 상기 풍압센서(20)의 배기 호스 부착부와 송풍기(10)의 배기 단자 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 단자와 풍압센서(20)의 급기 호스 부 착부 사이의 급기 호스(31)를 통해 공기가 풍압센서(20)에 유입되고, 이 풍압센서(20)에 유입된 공기는 풍압센서(20)의 배기 호스 부착부와 송풍기(10)의 배기 단자 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 풍압센서의 이상 감지를 위해서 상기 콘트롤러(40)는 보일러가 연소 정지 상태인 경우, 이 때의 풍압센서(20)의 출력값이 기준값 이상인지를 체크하여 풍압센서(20)에 이상이 있는지를 감지한다.
여기서 상기 기준값은 송풍기 출력이 없는 경우의 풍압센서 기본 출력값에 소정의 +오차 범위와 소정의 -오차 범위의 값을 포함하는 것으로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 기준값이 하나의 정수 값으로 한정되면 에러 발생의 감지가 너무 예민하게 작동할 염려가 있기 때문이다.

즉, 상기 풍압센서(20)의 출력값이 기준값 이상으로, 송풍기(10) 출력이 없는 경우에 풍압센서(20) 내부에 압력 발생이 없는 상태에서 나오는 값에 ±오차값을 더한 값 이상이 되면 풍압센서(20)에 문제가 발생한 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.

도 2는 본 발명에 따른 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 풍압센서 이상 감지방법을 보인 동작 흐름도이고, 도 3은 본 발명에 따른 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 풍압센서 이상 감지방법 수행시, 일정시간에 따른 송풍기의 RPM과 풍압센서의 출력값을 보인 그래프로서, 이를 참고하여 상기 콘트롤러(40)에서의 풍압센서 이상 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 무조건 송풍기(10) 출력이 없는 경우의 풍압센서(20) 출력값을 입력받는다(S2).

상기 단계(S2)에서 입력된 풍압센서(20)의 출력값이 일정시간동안 기준값 이상인지를 판단하여(S3), 풍압센서(20)의 출력값이 기준값 이상으로서 도 3에 도시된 그래프에서와 같이 비정상 출력값이라면 풍압센서(20)에 문제가 발생한 것으로 간주하여 에러 발생에 따라 보일러를 연소 정지 상태로 만들고 디스플레이부(60)를 통해 에러 발생을 표시하도록 한다(S4).

상기와 같이 본 발명은, 보일러 연소 정지중 무조건 일정시간동안 풍압센서(20)의 출력값을 확인하여, 출력값이 풍압센서(20) 내부에 압력 발생이 없는 상태에서 나오는 값에 ±오차값을 가한 기준값 이상이 되면 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, 보일러의 연소 정지중에 풍압센서의 출력값을 확인하여 이 때의 풍압센서의 출력값이 일정시간 기준값 이상이 되는지를 체크함으로써 풍압센서의 이상을 감지하고, 풍압센서의 이상 감지시에는 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

송풍기와 풍압센서 사이에 급,배기 호스가 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 송풍기 출력이 없는 경우의 풍압센서 출력값을 입력받는 제2단계와,

상기 제2단계에서 입력된 풍압센서의 출력값이 일정시간동안 기준값 이상인지를 판단하는 제3단계와,

상기 제3단계의 판단 결과, 상기 풍압센서의 출력값이 기준값 이상으로 비정상 출력값이라면 상기 풍압센서에 문제가 발생한 것으로 간주하여 에러 발생에 따라 보일러를 연소 정지 상태로 만들고 에러 발생을 경보 표시하는 제4단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 풍압센서 이상 감지방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제3단계에서 기준값은 송풍기 출력이 없는 경우의 풍압센서 기본 출력값에 소정의 +오차 범위와 소정의 -오차 범위의 값을 포함하는 것으로 하는 것을 특징으로 하는 풍압센서를 이용한 공기비례제어식 보일러에서의 풍압센서 이상 감지방법.