KR101636947B1 - 병렬 배치형 온수생성모듈의 급수 막힘 제어 방법 - Google Patents

Abstract

병렬 배치형 온수생성모듈의 급수 막힘 제어 방법에 관하여 개시한다. 본 발명은, 마스터에서 개개의 슬레이브 단일 기기의 작동상태와 수량 상태를 추출하는 단계; 병렬 배치된 개개의 작동 기기 전체의 연속 수량을 설정 시간 동안 판단하는 단계; 상기 단계로부터 판단 결과 개개의 작동 기기의 수량이 있는 조건에서 그들 중 어느 기기의 수량이 설정시간 동안 연속적으로 없을 경우 해당 기기를 급수 막힘으로 판단하는 단계; 및 상기 단계로부터 수량이 없는 해당 기기를 에러로 처리하는 단계;를 더 포함함으로써, 작동 기기의 급수 막힘으로 최대유량이 나오지 않을 경우와 급수 막힘 등에 대비할 수 있게 하는 고신뢰성 온수생성모듈 시스템을 제공한다.

Description

병렬 배치형 온수생성모듈의 급수 막힘 제어 방법{METHOT CONTROL FOR STOPPED UP OF ARRANGING IN A ROW ARRANGEMENT TYPE WARM WATER CREATION MODULE}

본 발명은 병렬 배치형 온수생성모듈의 급수 막힘 검출 방법에 관한 것으로 더 상세하게는 작동 기기의 급수 막힘으로 최대유량이 나오지 않을 경우와 급수 막힘에 대비할 수 있게 하는 병렬 배치형 온수생성모듈의 급수 막힘 제어 방법에 관한 것이다.

여러 대의 소형 보일러 또는 온수기를 연결하여 대형의 보일러 또는 대형의 온수기 용량을 갖추게 할 경우 소형의 보일러 또는 온수기(이하, '온수생성모듈'이라고도 한다)들을 병렬로 배치하고 이렇게 배치된 개개의 보일러 또는 온수기들은 마스터 슬레이브 시스템(master-slave system)으로 제어하고 있다.

마스터 슬레이브 시스템은, 온라인 실시간 시스템에 있어서 주컴퓨터인 마스터에 대하여 종속 프로세서(slave)를 직접 결합함으로써 슬레이브가 연산 프로세스를 수행하고 마스터가 작업을 할 수 있게 하여 처리 효율을 높일 수 있는 방법이다. 병렬 배치형 보일러의 예를 들면, 여러 대의 소형 보일러들을 병렬로 연결하여 대형 보일러의 용량을 갖춘 조건에서 마스터 슬레이브 시스템은 난방부하에 필요한 열량만큼 보일러를 선택적으로 가동시킬 수 있게 되는데 이 같은 마스터 슬레이브 시스템에 의해 제어되는 병렬 배치형 보일러의 제어는, 대형 보일러를 단독으로 사용하는 경우와 비교하여 여러 대의 소형 보일러를 사용함으로써 설치와 시공성, 유지보수와 관리가 용이하다. 그리고, 난방부하가 적은 경우에는 일부의 보일러만 가동시키고, 난방부하가 커져 필요한 열량이 증가할 경우에는 필요한 열량만큼 보일러를 가동시킬 수 있으므로 에너지 사용을 줄여 유지비가 적게 드는 이점도 있다. 이는 마스터 슬레이브 시스템에 의한 병렬 배치형 온수기의 제어에서도 마찬가지이다.

온수생성모듈을 구성하는 보일러 또는 온수기들을 병렬로 연결하여 마스터 슬레이브 시스템으로 제어하는 경우 개개의 기기들에 고유 ID를 부여하여 통신을 통하여 제어지시 또는 유량 등을 포함하는 데이터를 주고 받으면서 시스템을 관리 제어하는데 슬레이브들은 ID가 있음으로써 마스터에서 원활한 제어가 가능하며 사용자는 기기의 분별이 가능해진다.

그러나, 병렬 배치된 개개의 기기들에는 급수가 공급되지 않을 수 있는데 대표적으로 보면, 사용자 의도 아니면 실수에 의해 급수 밸브가 잠겨져 있을 경우, 급수 필터가 막혔을 경우, 급수 자체가 공급되지 않을 경우 등이 있다. 종래에는 이러한 급수 막힘 문제가 발생했을 경우 기기에서 필요로 하는 급수를 필요유량만큼 확보하지 못하는 단점이 있다. 이에 따라, 최대 사용량을 필요로 할 때 급수가 공급되지 않으면 최대유량만큼 나오지 않는 현상이 발생 되지만 이를 사용자에게 알려주지 못해 빠른 대응이 어려웠으며, 필요로 하는 유량을 충분히 확보할 수 없었다.

특허문헌 1. 국내공개특허 제10-2003-0035530호

특허문헌 2. 국내공개특허 제10-2011-0032750호

특허문헌 3. 국내등록특허 제10-2013-0059018호

따라서, 본 발명의 목적은, 급수 막힘으로 최대유량이 나오지 않을 경우를 방지하는 병렬 배치형 온수생성모듈의 급수 막힘 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 급수 막힘이 발생한 기기는 작동을 중지하고 다른 기기가 작동되도록 하여 필요유량만큼 작동되도록 하는 병렬 배치형 온수생성모듈의 급수 막힘 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 기기의 급수 막힘을 에러로 출력하여 사용자에게 전달하여 빠른 대응이 가능하도록 하는 병렬 배치형 온수생성모듈의 급수 막힘 제어 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 보일러 또는 온수기 개개의 단일 기기들에 고유 ID를 부여하고 병렬 배치하여 온수생성모듈을 구성하고 상기 온수생성모듈을 마스터 슬레이브 시스템으로 제어하는 병렬 배치형 온수생성모듈의 급수 막힘 제어 방법에 있어서, 마스터에서 개개의 슬레이브 단일 기기의 작동상태와 수량 상태를 추출하는 단계; 병렬 배치된 개개의 작동 기기 전체의 연속 수량을 설정 시간 동안 판단하는 단계; 상기 단계로부터 판단 결과 개개의 작동 기기의 수량이 있는 조건에서 그들 중 어느 기기의 수량이 설정시간 동안 연속적으로 없을 경우 해당 기기를 급수 막힘으로 판단하는 단계; 및 상기 단계로부터 수량이 없는 해당 기기를 에러로 처리하는 단계;를 더 포함하는 병렬 배치형 온수생성모듈의 급수 막힘 제어 방법에 의해 달성될 수 있다.

또한, 작동 기기 전체의 연속 수량을 설정 시간 동안 판단하는 단계에서는, 작동 기기 전체가 설정시간 동안 연속 수량이 없는 것으로 판단되면 작동 기기들을 로테이션시키는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 급수 막힘 판단 단계에서는, 어느 기기의 수량이 없는 것으로 확인되면 마스터에서 급수 막힘 에러로 확정하여 대기 중인 다른 기기를 작동하도록 명령하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 급수 막힘 작동 기기에 대한 에러 처리 단계에서는, 수량이 없는 해당 기기의 고유 번호를 표시부를 통해 표시하는 단계를 포함할 수 있으며, 이를 통해 사용자에게 급수 막힘에 대한 신속한 대응이 가능하도록 알려줄 수 있게 된다.

본 발명의 실시 예에 따른 병렬 배치형 온수생성모듈의 급수 막힘 제어 방법에 의하면, 여러 대의 보일러 또는 온수기들을 병렬로 배치하고 제어하는 경우 어느 작동 기기의 급수 막힘으로 최대유량이 나오지 않을 경우를 방지한다.

또한, 급수 막힘이 발생한 기기는 작동을 중지하고 다른 기기가 작동되도록 하여 필요유량만큼 기기들을 선택적으로 작동되도록 한다.

또한, 작동 기기의 급수 막힘이 있을 때 급수 막힘 상태를 에러로 출력하여 사용자에게 알려 줄 수 있으므로 빠른 대응이 가능하도록 해준다. 단순한 급수 밸브 잠김으로 인한 현상이라면 사용자가 손쉽게 해결할 수 있게 한다.

도 1은 병렬 배치형 온수생성모듈의 시스템 구성도.
도 2는 병렬 배치형 온수생성모듈의 마스터 슬레이브 시스템 블럭도.
도 3의 (a)(b)는 병렬 배치형 온수생성모듈 시스템에서 사용유량 변동에 의한 작동 기기의 운전 선택에 관한 예시도로서, (a)는 2대 운전 중 유량증가로 인해 3대 운전이 필요한 경우의 예, (b)는 2대 운전 중 이웃하는 기기의 급수 막힘에 따라 다른 기기로 운전이 대체된 상태의 예시도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 병렬 배치형 온수생성모듈 시스템에서 전체 작동 기기 중 일부 기기의 급수 막힘의 예시도로서, (a)는 n-1 및 n번의 작동 기기의 급수 막힘 상태, (b)는 급수 막힘 상태로 n-1 및 n번 기기가 작동하는 상태, (c)는 n-1번 및 n번 기기를 에러로 처리하여 작동을 정지시킨 상태의 예시도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 병렬 배치형 온수생성모듈 시스템에서 작동 기기가 3대인 예시도로서, (a)는 1,2,3번 기기가 모두 작동 중인 예, (b)는 3번 기기에서 급수 막힘 현상이 발생된 예, (c)는 3번 기기의 급수 막힘 상태를 표시부를 통해 표시하는 예시도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 병렬 배치형 온수생성모듈의 급수 막힘 제어 흐름도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 병렬 배치형 온수생성모듈 시스템 블럭도 이다. 도 1에 도시된 바와 같이 온수생성모듈(100)은 여러 대의 보일러 또는 온수기(110) 1,2,3,4,5....n들을 병렬로 배치하여 이루어진다.

각각의 기기들인 보일러 또는 온수기(110)들은 마스터(200)를 통해 설정 온도와 필요열량을 채웠는지 등에 따라 개별적으로 병렬 운전된다. 각각의 보일러 또는 온수기(110)들은 통신선(120)을 통해 병렬로 연결되어 있으며 도 2에 도시된 바와 같은 마스터 슬레이브 시스템에 의해 제어될 수 있다.

도 2는 병렬 배치형 온수생성모듈의 마스터 슬레이브 시스템 블럭도로서 마스터를 통해 온수생성모듈(100)의 슬레이브(300)들을 제어하는 병렬 배치형 온수생성모듈의 제어 시스템이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 병렬 배치형 온수생성모듈을 제어하는 제어 시스템은, 온수생성모듈(100)을 구성하는 보일러 또는 온수기(110)를 병렬로 연결하는 통신선(120)을 포함한다. 그리고, 개개의 보일러 또는 온수기(110)를 슬레이브 ID로 등록하는 마스터(200)를 포함한다. 그리고, 온수생성모듈(100)은 단위 작동 기기들인 보일러 또는 온수기(110)들이 마스터(200)에 의해 슬레이브(300)로 등록되고 각각의 고유 ID가 부여되어 마스터(200)와 통신부(210)를 통해 통신 되도록 배치된다.

그리고, 한 대의 마스터 기기와 여러 대의 슬레이브 기기로 배치하고 이를 마스터 슬레이브 시스템으로 제어하도록 구성되며, 각 기기들은 마스터 제어부에 의해 제어되고 통신을 통해 제어지시 또는 데이터를 주고 받는다. 마스터 제어부(240)는 작동 기기인 슬레이브(300)에 대하여 제어대상 구별신호를 생성하여 통신부(210)를 통해 작동 기기인 슬레이브(300)로 전송한다. 도 3 내지 도 5에는 1번 기기에 마스터 제어부를 둔 예이고, 2,3,4,5...n번의 기기들은 모두 슬레이브로 둔 예로 도시되어 있다.

각각의 보일러 또는 온수기들인 작동 기기 1,2,3,4,5...n(110)들은 급수라인(130)과 급수유로(131)를 통해 연결되는 동시에 출수라인(140)과는 출수유로(141)를 통해 연결된다.

미설명부호 220은 전원부, 230은 메모리, 250은 입력부, 260은 표시부, 270은 열량 계산부, 280은 수량 인식부, 290은 난방 또는 온수 부하를 나타낸다.

도 3은 병렬 배치형 온수생성모듈 시스템에서 사용유량 변동에 의한 작동 기기의 운전 선택에 관한 예시도 이다.

(a)는 1,2번 2대 운전 중 유량증가로 인해 3대 운전이 필요한 경우 3번 작동 기기의 운전이 필요한 경우이다. 그러나 3번 기기는 급수유로(131)에 설치된 밸브(150)의 막힘이 발생 되면 정상 작동 운전은 계속하지만 밸브(150) 막힘에 의해 필요한 유량을 확보하지 못하게 된다.

(b)는 3번 기기가 급수 막힘에 의해 유량을 확보하지 못하는 경우에 3번 기기의 작동을 멈추고 에러로 처리하고 그 대신 이웃하는 4번 기기를 작동시켜 필요로 하는 유량을 확보하도록 한 예이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 병렬 배치형 온수생성모듈 시스템에서 전체 작동 기기 중 n-1 및 n번 기기의 급수 막힘 상태인 경우 이를 제어하는 과정을 나타낸다.

(a)는 1번 작동 기기의 마스터 제어부에서 모든 작동 기기의 작동 지시를 한 경우 밸브(150) 차단에 의해 급수 막힘이 발생 되어 n-1 번 및 n번 기기의 운전이 멈춘 비 작동 상태이다.

(b)는 1번 작동 기기의 마스터 제어부에서 모든 작동 기기의 작동 지시를 한 경우 밸브(150) 차단에 의해 급수 막힘이 발생 되었지만 n-1번 및 n번 기기의 운전이 계속되는 작동 상태이다.

(c)는 1번 작동 기기의 마스터 제어부에서 모든 작동 기기의 작동 지시를 한 경우 밸브(150) 차단에 의해 급수 막힘이 발생 되어 n-1 번 및 n번 기기의 운전을 에러로 처리하여 멈춘 비 작동 상태이고, 밸브(150) 막힘을 검출하여 이를 표시부(260)로 표시하여 사용자에게 알려 주는 예이다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 병렬 배치형 온수생성모듈 시스템에서 전체 작동 기기 중 3번 기기의 급수 막힘이 발생된 경우 이를 제어하는 과정을 나타낸다.

(a)는 1,2,3번 기기가 모두 작동 중인 예로서 정상 운전 상태이다. (b)는 3번 기기에서 급수 막힘 현상이 발생된 예이다. (c)는 3번 기기의 급수 막힘 상태를 표시부(260)를 통해 표시하여 사용자에게 신속한 대응을 요청하도록 하는 예이다.

도 3 내지 도 5와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 병렬 배치형 온수생성모듈의 급수 막힘 제어의 예는 다음과 같다.

먼저, 마스터 제어부에 의해 필요 대수에 해당하는 만큼 기기의 작동을 지시한다.

마스터를 제외한 하위 슬레이브 기기들은 작동지시를 판단하여 기기의 작동을 지시한다.

작동 지시를 받은 기기는 작동을 하며 다른 기기의 수량 상태를 판단한다. 다른 기기의 수량이 있고 이와 비교되는 다른 기기의 수량이 설정시간 동안 연속적으로 없을 경우 이를 에러로 처리한다. 여기서 수량 검출에 따르는 설정 시간은 자유롭게 정할 수 있으나 분 단위가 적당하다. 수량 검출은 수량 인식부(280)를 포함한 다양한 센서 및 측정수단들에 의해 판독되거나 검출될 수 있다.

그리고, 에러로 처리한 기기는 작동을 중지하며 다른 기기가 작동되도록 대체된다.

마스터 제어부(240)는 슬레이브 기기들과 통신 데이터를 통해 정해진 규칙대로 이를 자유롭게 처리할 수 있다.

그리고, 에러로 처리한 기기는 표시부에 에러를 출력하여 사용자에게 알린다

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 병렬 배치형 온수생성모듈의 급수 막힘 제어 방법에 의하면, 보일러 또는 온수기(110) 개개의 단일 기기들에 고유 ID를 부여하고 병렬 배치하여 온수생성모듈(100)을 구성하고 온수생성모듈을 마스터 슬레이브 시스템으로 제어하는데 있어서, 마스터 제어부(240)에서 개개의 슬레이브(300) 단일 기기의 작동상태와 수량 상태를 추출하고, 병렬 배치된 개개의 작동 기기들 전체의 연속 수량을 설정 시간 동안 판단하고, 판단 결과 개개의 작동 기기의 수량이 있는 조건에서 그들 중 어느 기기의 수량이 설정시간 동안 연속적으로 없을 경우 해당 기기를 급수 막힘으로 판단하며, 수량이 없는 해당 기기를 에러로 처리하여 이를 사용자에게 전달하여 급수 막힘이 발생 되면 이에 대한 신속한 대응이 가능하도록 한다.

그리고, 작동 기기 전체의 연속 수량을 설정 시간 동안 판단하는데 있어서 작동 기기 전체가 설정시간 동안 연속 수량이 없는 것으로 판단되면 작동 기기들을 로테이션시킴으로서 급수 막힘에 의한 해당 기기의 고장이나 소손을 방지하고 개개의 정상 작동 기기들을 고르게 활용할 수 있도록 한다.

그리고, 어느 기기의 수량이 없는 것으로 확인되면 마스터에서 급수 막힘 에러로 확정하여 대기 중인 다른 기기를 작동하도록 명령하도록 함으로서 기기의 작동 효율을 제고시킨다.

그리고, 기기의 에러 처리에서는 수량이 없는 해당 기기의 고유 번호를 표시부를 통해 표시하여 사용자가 확인하여 막힌 급수 부분에 대한 점검과 보수를 신속하게 마칠 수 있도록 한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 병렬 배치형 온수생성모듈의 급수 막힘 제어 흐름도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 마스터-슬레이브에 의해 급수 막힘이 검출되면(S110), 작동 필요 기기를 대기한다(S111). 기기 작동 상태가 OFF이면 작동 필요 기기 상태로 되돌아가 대기하고(S111), 기기 작동 상태가 ON 상태이면 통신데이터로부터 다른 기기의 작동 상태 및 수량상태를 추출하고(S113). 기기의 수량상태를 추출한다(S114).

계속해서 작동기기 전체의 수량이 연속해서 설정시간 동안 없는지를 묻고(S115), 수량이 없으면 작동기기를 로테이션 시키는데, 이때 모든 작동 기기를 정지시키거나 정지 대수 만큼 비 작동 기기에 대하여 작동 지시를 하고 상기 S111 단계인 작동 필요 기기 대기 상태로 되돌린다(S116).

한편, 상기 S115 단계에서 수량이 있으면, 급수 막힘이 있는 해당 기기의 수량이 없는지를 다시 묻는다(S117). 그 결과 수량이 있으면 기기의 작동을 정상 처리하고(S118), 작동 정지 대기 상태로 운전을 계속하여 작동 OFF 인지를 묻고(S120), OFF 이면 작동 필요 기기 대기 상태(S111)로 복귀하고 아니면 작동 정지대기 상태(S119)로 유지된다. 상기 S117 단계에서 수량이 없는 것으로 판단되면 해당 기기는 급수 막힘 에러로 확정하여(S121), 대기 중인 다른 기기를 작동한다(S122).

본 발명의 실시 예에 따른 병렬 배치형 온수생성모듈의 급수 막힘 제어 방법에 의하면, 온수생성모듈을 구성하는 기기의 전체 또는 어느 부분의 기기에 급수 막힘이 발생 되는 경우라도 주어진 조건에서 가능한 최대유량이 나오도록 할 수 있다.

또한, 급수 막힘이 발생한 기기는 작동을 중지하고 다른 기기가 작동되도록 하여 필요로 하는 유량만큼 기기의 작동을 유도하도록 할 수 있다.

또한, 급수 막힘을 에러로 출력하여 사용자에게 최단 시간에 알려 빠른 급수 막힘에 대한 점검 및 보수에 관한 대응이 가능하고 특히 단순 기기의 급수 밸브 잠김으로 인한 급수 막힘의 경우 사용자가 쉽고 간단히 급수 막힘을 해결하고 대응할 수 할 수 있도록 해준다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 실시 예로 한정되지 않으며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있으며 수정과 변형이 이루어진 것은 본 발명의 기술 사상에 포함된다.

100: 온수생성모듈 110: 보일러 또는 온수기
120: 통신선 130: 급수라인
140: 출수라인 150: 밸브
200: 마스터 210: 통신부
220: 전원 230: 메모리
240: 마스터 제어부 250: 입력부
260: 표시부 270: 열량 계산부
280: 수량 인식부 290: 부하

Claims (4)

1. 보일러 또는 온수기 개개의 단일 기기들에 고유 ID를 부여하고 병렬 배치하여 온수생성모듈을 구성하고 상기 온수생성모듈을 마스터 슬레이브 시스템으로 제어하는 병렬 배치형 온수생성모듈의 급수 막힘 제어 방법에 있어서,
   마스터에서 개개의 슬레이브 단일 기기의 작동상태와 수량 상태를 추출하는 단계;
   병렬 배치된 개개의 작동 기기 전체의 연속 수량을 설정시간 동안 판단하는 연속수량 판단 단계;
   상기 연속수량 판단 단계로부터 판단 결과 개개의 작동 기기의 수량이 있는 조건에서 그들 중 어느 기기의 수량이 설정시간 동안 연속적으로 없을 경우 해당 기기를 급수 막힘으로 판단하는 급수막힘 판단단계;
   상기 급수막힘 판단단계로부터 수량이 없는 해당 기기를 에러로 처리하는 에러 처리 단계;
   상기 에러 처리 단계로부터 급수 막힘에 의해 유량을 확보하지 못하는 해당 기기의 작동을 멈추고 그 대신 이웃하는 기기를 작동시켜 필요로 하는 유량을 확보하는 유량 확보 단계; 및
   상기 작동 기기 전체의 연속 수량을 설정시간 동안 판단하는 연속수량 판단하는 단계에서는, 상기 작동 기기 전체가 설정시간 동안 연속 수량이 없는 것으로 판단되면 작동 기기들을 로테이션시키는 단계;를 더 포함하는 병렬 배치형 온수생성모듈의 급수 막힘 제어 방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 급수 막힘 판단 단계에서는, 어느 기기의 수량이 없는 것으로 확인되면 마스터에서 급수 막힘 에러로 확정하여 대기 중인 다른 기기를 작동하도록 명령하는 단계;를 포함하는 병렬 배치형 온수생성모듈의 급수 막힘 제어 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 에러 처리 단계에서는, 수량이 없는 해당 기기의 고유 번호를 표시부를 통해 표시하는 단계;를 포함하는 병렬 배치형 온수생성모듈의 급수 막힘 제어 방법.

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