KR101388051B1 - 보일러의 온수대기시간 자동 결정장치 - Google Patents

보일러의 온수대기시간 자동 결정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 사용자의 온수사용에 따른 유수스위치 온/오프 신호를 감지하는 유수감지부와; 온수사용시간이 저장되는 메모리장치와; 상기 유수감지부에서 감지한 유수스위치 온/오프 신호를 입력받아 온수사용시간을 측정하고 그 측정된 온수사용시간을 상기 메모리장치에 저장하고, 상기 메모리에 최근 저장된 복수의 온수사용시간에 근거하여 온수대기시간을 자동결정하는 중앙처리장치를 포함하는 보일러의 온수대기시간 자동 결정장치를 제공한다.

Description

보일러의 온수대기시간 자동 결정장치{Automatical determination apparatus of hot water waiting time in boiler}
본 발명은 순간식 보일러의 온수출탕 속도 개선을 위한 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보일러 내부에 장착된 유수감지부에서 발생하는 온/오프 신호를 입력받아 중앙처리장치에서 시간을 계산하여 온수 대기시간을 스스로 결정하는 보일러의 온수대기시간 자동 결정장치에 관한 것이다.
종래 순간식 보일러의 경우에는 메인 제어기에 미리 설정된 온수대기시간 후에 더 이상 유수감지 신호가 검출되지 않으면 난방/온수 전환 모터를 이용하여 온수의 공급경로를 온수라인에서 난방라인으로 전환한다. 이 경우, 온수대기시간은 온수의 사용 종료후 다음번 온수의 재사용을 위한 대기시간을 의미한다.
그러나, 이러한 종래 보일러에서는 정해진 시간 후에 온수를 재사용할 경우에 점화 재시도를 위한 프리퍼지(Pre-purge)에 따른 시간지연과 삼방모터의 온수라인 전환을 위한 모터 회전시간으로 인하여 온수 출탕 속도가 느려지고, 또한 온수 출탕대기로 인해 순환펌프와 공기 급기팬이 회전하므로 불필요한 에너지를 초래하게 되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 유수감지부에서 사용자의 온수사용에 따른 유수감지부의 온/오프신호를 입력받아 온수사용시간을 중앙제어장치에서 메모리장치에 저장해놓고서 온수대기 시간을 사용자의 온수사용 패턴에 따라 결정하도록 함으로써 온수 출탕 속도가 느려지는 것을 방지하고 또한 불필요한 에너지 소비를 줄일 수 있는 보일러의 온수대기시간 자동 결정장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 보일러의 온수대기시간 자동 결정장치는, 사용자의 온수사용에 따른 유수스위치 온/오프 신호를 감지하는 유수감지부와; 온수사용시간이 저장되는 메모리장치와; 상기 유수감지부에서 감지한 유수스위치 온/오프 신호를 입력받아 온수사용시간을 측정하고 그 측정된 온수사용시간을 상기 메모리장치에 저장하고, 상기 메모리에 최근 저장된 복수의 온수사용시간에 근거하여 온수대기시간을 자동결정하는 중앙처리장치를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 중앙처리장치는 상기 메모리에 최근 저장된 온수사용시간이 소정의 설정시간 이하이면 온수대기시간을 제조사에 의하여 설정된 디폴트값으로 설정하고, 최근 저장된 복수의 온수사용시간이 소정의 설정시간보다 크면 상기 복수의 온수사용시간의 평균값에 가중치를 더한 시간을 온수대기시간으로 설정하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 중앙처리장치에서 사용자의 온수사용에 따른 유수감지부의 온/오프신호를 입력받아 온수사용시간을 메모리장치에 저장해놓고서 온수대기 시간을 사용자의 온수사용 패턴에 따라 결정하도록 함으로써 온수 출탕 속도가 느려지는 것을 방지하고 또한 불필요한 에너지 소비를 줄일 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 보일러의 온수대기시간 자동 결정장치와 관련된 요부 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 보일러의 온수대기시간 자동 결정장치에서의 제어 흐름도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 보일러의 온수대기시간 자동 결정장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 이하에서 기재되는 온수대기시간은 온수의 사용 종료후 다음번 온수의 재사용을 위한 대기시간을 의미한다.
도 1은 본 발명에 따른 보일러의 온수대기시간 자동 결정장치와 관련된 요부 블록 구성도로, 중앙처리장치(10), 각종 안전장치(11), 온도센서 입력부(12), 메모리장치(13), 유수감지부(14), 삼방모터 장치(15) 및 기능 스위치부(16)로 구성된다.
상기 각종 안전장치(11)는 보일러의 각종 안정을 위한 장치로서 예를 들면 과열방지장치, 부품불량체크장치를 포함한다.
상기 온도센서 입력부(12)는 본 발명에서는 온수 감지센서에서 입력되는 감지온도를 중앙처리장치(10)에 입력해주는 구성이다.
상기 메모리장치(13)는 본 발명에서는 온수대기시간을 계산하기 위한 기초데이터가 되는 온수사용시간을 저장해놓는 장치로서 예를 들면 플래시 메모리로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 유수감지부(14)는 유수스위치의 온/오프를 감지하여 그 감지신호를 상기 중앙처리장치(10)에 입력하는 구성이며, 상기 삼방모터 장치(15)는 상기 중앙처리장치(10)의 제어에 따라 삼방변을 온수 또는 난방으로 전환하기 위한 구성이다.
상기 기능 스위치부(16)는 보일러의 전원을 온/오프하기 위한 스위치(또는 버튼), 작동시간을 설정하기 위한 타이머 스위치(또는 버튼), 온도를 설정하기 위한 온도설정 스위치(또는 버튼)를 구비하는 구성이다.
상기 중앙처리장치(10)는 본 발명에서 보일러의 온수대기시간을 자동 결정하기 위한 핵심 구성으로, 사용자의 온수사용에 따른 유수감지부(14)의 온/오프 시간을 입력받아 메모리장치(13)에 저장해놓고서 온수대기 시간을 사용자의 온수사용 패턴에 따라 결정하기 위한 제어를 수행한다. 이러한 중앙처리장치(10)의 제어에 대해서는 도 2를 참조하여 이하에서 상세히 설명하기로 한다.
다음으로, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 보일러의 온수대기시간 자동 결정장치에서의 제어 동작에 대하여 설명한다.
먼저, 사용자가 온수를 사용하면(단계 S1), 유수스위치가 온상태로 되고 삼방변이 온수로 전환된다(단계 S2~S3).
그후, 중앙처리장치(10)는 온도센서 입력부(12)로부터 온수 온도(Tw)를 입력받아 온수 온도(Tw)가 설정온도 이상인지를 판단한다(단계 S4).
상기 단계 S4에서 설정온도 이상으로 판단되면 중앙처리장치(10)는 비례제어에 의하여 온수를 가열제어한다(단계 S5).
한편, 상기 단계 S4에서 설정온도 미만으로 판단되면 중앙처리장치(10)는 최대연소 제어에 의하여 온수를 가열제어한다(단계 S6).
그후, 중앙처리장치(10)는 온도센서 입력부(12)로부터 입력되는 온수 온도(Tw)가 과열온도 이상인지를 판단하여(단계 S7), 과열온도 이상이면 연소를 중지하도록 제어한다(단계 S8).
한편, 상기 단계 S7의 판단에서 과열온도 이상이 아닌 것으로 판단되면, 중앙처리장치(10)는 비례제어에 의하여 온수를 가열제어한다(단계 S9).
그후, 중앙처리장치(10)는 사용자가 온수의 사용을 정지함에 따라 유수스위치가 오프상태로 되는지를 확인하여(단계 S10), 유수스위치가 오프상태로 되지 않은 것으로 확인되면 상기한 단계 S7로 진행하고, 유수스위치가 오프상태로 된 것으로 확인되면 상기한 단계 S2에서 유수스위치가 온상태로 된 후에 상기 유수스위치가 오프상태로 된 때까지의 시간(온수사용시간)을 메모리장치(14)에 저장한다.
이어, 중앙처리장치(10)는 메모리장치(14)에 저장된 최근 온수사용시간(ONSU1)이 소정의 설정시간(Ts) 이하인지를 확인한다(단계 S11).
상기 단계 S11에서 최근 온수사용시간(ONSU1)이 설정시간(Ts) 이하인 것으로 확인되면 중앙처리장치(10)는 온수대기시간을 제조사에 의하여 설정된 디폴트값으로 설정한다(단계 S12).
한편, 단계 S11에서 최근 온수사용시간(ONSU1)이 설정시간(Ts) 보다 큰 것으로 확인되면 중앙처리장치(10)는 메모리장치(14)에 저장된 최근 온수사용시간(ONSU1) 보다 이전 시점에 저장된 직전의 온수사용시간(ONSU2)이 1초 이상이고 설정시간(Ts) 이하인지를 확인한다(단계 S13).
상기 단계 S13에서 최근 온수사용시간(ONSU1) 보다 이전 시점에 저장된 직전의 온수사용시간(ONSU2)이 1 초 이상이고 설정시간(Ts) 이하인 것으로 확인되면 중앙처리장치(10)는 온수대기시간을 제조사에 의하여 설정된 디폴트값으로 설정한다(단계 S12).
한편, 상기 단계 S13에서 최근 온수사용시간(ONSU1) 보다 이전 시점에 저장된 직전의 온수사용시간(ONSU2)이 1 초 이상이고 설정시간(Ts) 이하가 아닌 것으로 확인되면 중앙처리장치(10)는 온수대기시간을 최근 온수사용시간(ONSU1)과 직전의 온수사용시간(ONSU2)의 평균값에 가중치(본 실시예에서는 60초)를 가산한 시간을 온수대기시간으로 설정한다(단계 S14).
한편, 본 실시예에서는 최근의 2회의 온수사용시간만을 사용하였지만 그 이상의 온수사용시간을 사용하여도 된다. 이 경우에는 최근 온수사용 시간의 평균값에 가중치를 가산한 시간을 온수대기시간으로 설정하면 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 중앙처리장치에서 사용자의 온수사용에 따른 유수감지부의 온/오프 시간을 입력받아 메모리장치에 저장해놓고서 온수대기 시간을 사용자의 온수사용 패턴에 따라 결정하도록 함으로써 온수 출탕 속도가 느려지는 것을 방지하고 또한 불필요한 에너지 소비를 줄일 수 있게 된다. 또한 동절기 난방효율도 높일 수 있게 된다.
지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 온수대기시간 자동 결정장치를 첨부 도면을 참조로 하여 설명하였으나 이것은 예시 목적이지 이것으로 본 발명을 한정하고자 함은 아니며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 이하의 부속청구범위에 의해 정해지며, 본 발명의 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 형태는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 중앙처리장치 11 : 각종 안전장치
12 : 온도센서 입력부 13 : 메모리 장치
14 : 유수감지부 15 : 삼방모터 장치
16 : 기능 스위치부

Claims (2)

  1. 사용자의 온수사용에 따른 유수 또는 유량스위치 온/오프 신호를 감지하는 유수감지부(14);
    온수사용시간이 저장되는 메모리장치(13); 및
    상기 유수감지부(14)에서 감지한 유수 또는 유량스위치 온/오프 신호를 입력받아 현재 온수사용시간을 측정하고 그 측정된 상기 현재 온수사용시간을 상기 메모리장치(13)에 저장하며, 상기 메모리장치(13)에 저장된 온수사용시간에 따라 온수대기시간을 자동 설정하는 중앙처리장치(10)를 포함하고,
    상기 중앙처리장치(10)는,
    상기 메모리장치(13)에 저장된 상기 현재 온수사용시간의 바로 이전의 온수사용시간인 제1온수사용시간(ONSU1)이 소정의 설정시간(Ts) 이하(S11)이면, 온수대기시간을 제조사에 의하여 설정된 디폴트값으로 설정(S12)하며,
    상기 메모리장치(13)에 저장된 상기 제1온수사용시간(ONSU1)이 소정의 설정시간(Ts) 이하(S11)가 아니면서 상기 메모리장치(13)에 저장된 상기 제1온수사용시간(ONSU1) 보다 상기 제1온수사용시간(ONSU1)의 바로 이전의 온수사용시간인 제2온수사용시간(ONSU2)이 1초 이상이고 설정시간(Ts) 이하(S13)이면, 온수대기시간을 제조사에 의하여 설정된 디폴트값으로 설정(S12)하며,
    상기 메모리장치(13)에 저장된 상기 제1온수사용시간(ONSU1)이 소정의 설정시간(Ts) 이하(S11)가 아니면서 상기 메모리장치(13)에 저장된 상기 제1온수사용시간(ONSU1) 보다 상기 제2온수사용시간(ONSU2)이 1초 이상이고 설정시간(Ts) 이하(S13)가 아니면, 상기 제1온수사용시간(ONSU1)과 상기 제2온수사용시간(ONSU2)의 평균값에 가중치를 더한 시간을 온수대기시간으로 자동 설정(S14)하는 것을 특징으로 하는 보일러의 온수대기시간 자동 결정장치.
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