KR101769840B1 - 절체가스밸브를 구비한 보일러의 안전 제어방법 - Google Patents

절체가스밸브를 구비한 보일러의 안전 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 절체가스밸브를 구비한 보일러의 안전 제어방법에 관한 것으로 특히, 보일러의 제어부 내에 구비되어 있는 제 1 마이컴에서 연소허가요청이 있는지 판단하는 단계와; 연소허가요청이 있으면 제 1 마이컴에서 제 2 마이컴에 디지털 안전스위치 및 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이를 "온"시키라는 제어신호를 출력하는 단계와; 상기 제 2 마이컴에서 디지털 안전스위치 및 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이를 "온"하기 위한 구동신호를 출력하는 단계와; 제 2 마이컴에서 디지털 안전스위치 및 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이의 피드백신호를 각각 입력받아 모두 정상적으로 "온" 상태인지를 판단하여 그 결과를 제 1 마이컴으로 전달하는 단계와; 상기 제 1 마이컴에서 제 2 마이컴의 출력신호를 전달받은 결과 디지털 안전스위치 또는 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이 중 어느 하나라도 비정상상태이면 제 1 내지 제 3 절체가스밸브의 구동을 차단하고 에러발생 상태임을 표시 또는 알려주는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
따라서, 전체 가스 공급 제어용인 제 1 절체가스밸브 구동용 릴레이나, 상기 전체 가스 공급 제어용인 제 1 절체가스밸브 구동용 릴레이 또는 중버너 가스 공급 제어용인 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이에 각각 구비된 접점부 모두가 융착 등과 같은 고장이 발생하더라도 생가스가 누출되지 않도록 함은 물론 제 1 및 제 2 마이컴 중 어느 하나에서 오동작이 발생되어도 제품을 안전하게 구동시킬 수 있으므로 보일러의 안전성을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 제품 자체의 상품성과 신뢰도 등을 대폭 향상시킬 수 있다.

Description

절체가스밸브를 구비한 보일러의 안전 제어방법{Safety control method of a boiler equipped with a switching gas valve}
본 발명은 절체가스밸브를 구비한 보일러의 안전 제어방법에 관한 것으로 보다 구체적으로는 제 1 및 제 2 마이컴과 디지털 안전스위치 및 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이가 구비된 보일러의 제어부 내에 절체가스밸브로 공급되는 전원전압을 제어하기 위한 릴레이 및 릴레이 구동부를 부가 설치하고, 상호 통신을 하는 상기 제 1 및 제 2 마이컴 중 제 1 마이컴은 제어기능을 수행하고 제 2 마이컴은 안전기능을 수행하도록 하여 제 1 절체가스밸브 구동용 릴레이나, 제 1 절체가스밸브 구동용 릴레이 또는 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이의 접점 모두가 융착 등과 같은 고장이 발생되어도 생가스가 누출되지 않도록 함은 물론 제 1 및 제 2 마이컴 중 어느 한 마이컴이 오동작하여도 안전상의 문제가 발생되지 않도록 발명한 절체가스밸브를 구비한 보일러의 안전 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 보일러(Boiler)는, 석유나 석탄 및 가스 등을 연료로 사용하여 이를 연소시키거나 히터에 전기를 공급시켜 발생되는 연소열 및 전열을 이용하여 물을 가열하여 각종 난방시설 등에 더운물을 공급하기 위하여 물을 끓이는 시설을 말하며, 주택용 보일러의 경우에는 실내의 바닥 등에 설치된 배관에 더운물을 공급하여 난방을 하거나, 급수관을 통해 온수의 공급 등에 사용되어 지고 있다.
통상 난방/온수 겸용 보일러에서 난방모드가 작동되면 순환펌프가 작동되어 난방수가 이송되고, 난방수는 주 열교환기에서 가열되어 삼방변을 거쳐 다수의 방으로 이루어진 난방부하(즉, 난방배관)로 이송되어 난방이 이루어진다.
또한, 온수의 공급은 삼방변에서 난방부하 측으로 연결되는 경로를 차단하고 급탕(온수) 열교환기 측으로 연결되는 경로를 개방시켜 주 열교환기에서 데워진 난방수를 급탕(온수) 열교환기 측으로 이송시킴으로써 상기 급탕(온수) 열교환기에서 직수와 난방수 간에 열교환이 이루어져 온수를 사용자에게 공급할 수 있게 된다.
이와 같은 구성으로 이루어진 보일러는 난방이 요구되는 장소의 적정평수에 맞게 보일러의 용량이 정해져 설치되고 있다. 즉, 난방이 필요한 복 수개의 방이 있는 경우 전체 방을 기준으로 난방을 공급할 수 있도록 보일러의 용량이 결정된다.
이와 같은 보일러를 전자적으로 제어하기 위해 다양한 기능을 포함한 마이컴을 사용하고 있는데, 이 마이컴은 자체적으로 완벽하지 않고, 주변의 잡음(Noise)이나 충격 등에 의해 정상적인 동작을 하지 않을 가능성이 항상 있기 때문에 더욱 가스를 다루는 기기에 사용할 때에는 각별한 주의가 필요하다.
종래 대부분의 보일러에서는 한 개의 마이컴과, 마이컴 자체의 안전기능 또는 그 마이컴을 감시하기 위한 주변회로로 이루어져 있으며, 마이컴에서 출력되는 소수개의 핀(Pin)으로 마이컴의 이상 상태를 판단하고 그 판단으로 마이컴을 리세트(RESET)시키거나, 보일러를 안전 정지시키고 있다. 그러나 소수개의 핀에 의존하다 보니 마이컴 내에서 발생되는 다른 입출력 포트 또는 주변회로에 대한 이상에 대한 것은 즉각 검출하기 힘들다는 문제가 있었다.
또한, 마이컴의 폭주시 출력 값의 상태가 어떻게 이루어질지를 몰라 중요 부하의 제어에도 문제가 발생될 소지가 있었다.
또, 한 개의 마이컴에서 각종 센서(예를 들어 온도검출센서, 가스량 공급감지센서 등) 및 중요 부하(송풍팬이나 절체가스밸브 등)의 출력과 출력에 따른 회답(Answer)을 판단하여 연소를 제어하기 때문에 마이컴의 이상이나 각종 센서의 이상이 2중으로 발생되는 경우에 대한 대책은 전혀 없는 실정이었다.
뿐만 아니라, 복수의 마이컴을 사용한 상호감시는 통신 중에 부하들의 출력 값에 따른 오차를 어느 정도 가지고 있다.
한편, 종래에도 두 개의 마이컴(MCU1, MCU2)을 구비한 보일러가 있는데, 각각의 마이컴은 순차적인 동작을 하기 때문에 다수개의 마이컴 통신에서 기본적으로 타이밍에 따른 오차를 가지게 된다.
이 오차 범위의 값은 각종 센서 및 중요 부하 값의 변화 기울기에 따라 서로 다르게 되므로 상황에 따라 마이컴들에서 읽어들이는 값의 폭이 서로 차이가 많이 날 수 있다.
이와 같은 보일러에서 짧은 시간 동안 갑작스럽게 변화하는 부하의 출력 값에 대해서는 상호 비교 값이 오차 범위를 벗어나는 경우에는 일정 횟수만큼 값을 다시 읽어들여 이를 다시 비교하는 과정으로 진행되었으며, 이 과정에서 통신 지연이 발생하기도 하고, 간헐적으로 통신 에러가 발생하여 마이컴 상호감시에 문제점이 있다.
따라서 종래 보일러에서는 복수의 마이컴 간 정확한 데이터 비교에 의한 안전정지 및 중요 부하 제어가 이루어지 않고 있어 보일러 자체의 안전성을 확보할 수 없는 문제점이 있었다.
따라서, 본 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 "보일러에서 마이컴 상호 감시를 통한 가스안전 차단방법"을 개발하여 국내 공개공보 10-2013-0133366호로 제시한 바 있다.
상기에서 제시한 보일러에서 마이컴 상호 감시를 통한 가스안전 차단방법은 복수의 마이컴을 사용하여 개별적으로 정해진 시간을 두고 읽어들인 각종 센서나 중요 부하 등의 값을 각각 버퍼에 순차적으로 저장함은 물론 그때마다 마이컴끼리 서로 읽어들인 데이터를 송수신과 동시에 각 마이컴에서는 이전에 읽어들인 값과 현재 읽어들인 값에 대한 기울기를 계산하고, 이렇게 계산된 각 기울기 값에 따라 서로 다르게 정해진 허용 오차 범위를 환산한 다음 타 마이컴에서 전송된 각종 센서나 중요 부하 등의 현재 값이 자체 마이컴에서 계산한 기울기 대비 허용 오차 범위를 벗어나는 지를 비교 판단하여 만약 마이컴들 중 어느 한 개의 마이컴에서 전송된 현재 각종 센서나 중요 부하 등의 값이 자체 마이컴에서 계산한 기울기 대비 허용 오차 범위를 벗어날 경우 즉시 안전정지 및 중요 부하를 제어(즉, 절체가스밸브를 차단하고 필요에 따라서는 표시부 또는 경보기를 통해 에러 상태임을 표시 및 알림)할 수 있도록 한 구성으로 되어 있다.
그러나 이와 같이 제어부 내에 두 개의 마이컴과 디지털 안전스위치를 구비한 보일러에서는 제 1 마아킴(MCU1)에서 모든 지시를 내리고, 제 1 및 제 2 마이컴(MCU1, MCU2)가 피드백신호를 입력받아 서로 비교하여 이상 유무를 확인하는 단순한 구조이고, 또 디지털 안전스위치만 있기 때문에 실제 절체가스밸브를 구동시키는 릴레이의 접점부가 융착이 되면 2중 고장에 대응할 수 없는 문제점이 있다.
즉, 종래 보일러의 절체가스밸브는 도 1 과 같이 전체 가스 공급 제어용 제 1 절체가스밸브(GB1)와, 소버너 가스 공급 제어용 제 2 절체가스밸브(GB2) 및 중버너 가스 공급 제어용 제 3 절체가스밸브(GB3)가 구비되어 있다.
또, 제어부 내에 두 개의 마이컴과 디지털 안전스위치 및 복수의 릴레이 구동부를 설치하여 상기한 복수의 절체가스밸브를 개폐시키는 구성으로 되어 있고, 절체가스밸브의 구동을 제어하는 릴레이들은 내구성과 접점의 신뢰성이 확실히 증명된 것을 사용하여 제품의 안전에 이상 없도록 설계하고 있으나, 아주 극히 적은 빈도로 발생할 수 있는 전체 가스 공급 제어용인 제 1 절체가스밸브 구동용 릴레이나, 상기 전체 가스 공급 제어용인 제 1 절체가스밸브 구동용 릴레이 또는 중버너 가스 공급 제어용인 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이에 각각 구비된 접점부가 모두 융착 등과 같은 고장이 발생될 경우 생가스가 누출될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 제 1 마이컴(MCU1)에서 안전관련 부품의 모든 지시를 하였고, 관련 신호의 피드백을 제 1 마이컴(MCU1)과 제 2 마이컴(MCU2)에서 입력받아 비교하는 구조로 되어 있어 제 1 마이컴(MCU1)의 오동작에 따른 문제 발생의 소지가 항상 있다.
대한민국 공개실용신안공보 실1999-0019014호(1999년 06월 05일) 대한민국 공개특허공보 10-2013-0133366호(2013년 12월 09일)
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 제 1 및 제 2 마이컴과 디지털 안전스위치 및 3개의 절체가스밸브에 대한 개폐를 각각 제어하는 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이가 구비된 공지의 보일러 내 제어부에 절체가스밸브로 공급되는 전원전압을 제어하기 위한 릴레이 및 릴레이 구동부를 부가 설치하고, 제 1 마이컴(MCU1)은 전반적인 제어기능을 하도록 하되, 제 2 마이컴(MCU2)는 안전기능을 수행하도록 그 기능을 분리시켜 상호 통신하며 제어할 수 있도록 함으로써 전체 가스 공급 제어용인 제 1 절체가스밸브 구동용 릴레이나, 상기 전체 가스 공급 제어용인 제 1 절체가스밸브 구동용 릴레이 또는 중버너 가스 공급 제어용인 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이에 각각 구비된 접점부 모두가 융착 등과 같은 고장이 발생하더라도 생가스가 누출되지 않도록 함은 물론 제 1 및 제 2 마이컴 중 어느 하나에서 오동작이 발생되어도 제품을 안전하게 구동시킬 수 있는 절체가스밸브를 구비한 보일러의 안전 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 방법이 적용된 절체가스밸브를 구비한 보일러의 안전 제어장치는, 상호 통신을 하며 보일러의 전반적인 제어기능을 수행하는 제 1 및 제 2 마이컴과; 상기 제 1 또는 제 2 마이컴의 제어를 받는 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이 구동부에 인가되는 전원전압의 공급을 제어하는 디지털 안전스위치와; 상기 제 1 또는 제 2 마이컴의 제어를 받아 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이의 구동을 제어하는 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이 구동부와; 상기 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이 구동부에 의해 구동이 제어되어 제 1 내지 제 3 절체가스밸브의 구동에 필요한 전원전압을 단속하는 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이와; 전체 가스 공급 제어용 제 1 절체가스밸브와 소버너 가스 공급 제어용 제 2 절체가스밸브 및 중버너 가스 공급 제어용 제 3 절체가스밸브;로 구성된 보일러의 안전 제어장치에 있어서, 절체가스밸브 전원공급단자와 그라운드 사이에서 상호 병렬 연결된 상태를 갖는 상기 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이에 대해 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이를 직렬로 더 설치하고, 메인전원공급단자와 그라운드 사이에 직렬 연결된 상기 디지털 안전스위치에 대해 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이 구동부를 직렬로 더 설치하되, 상기 제 1 마이컴(MCU1)은 릴레이 구동부에 대한 전반적인 제어기능을 하도록 하고, 상기 제 2 마이컴(MCU2)는 상기 디지털 안전스위치의 구동을 제어하도록 구성한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 방법은, 보일러의 제어부 내에 구비되어 있는 제 1 마이컴에서 연소허가요청이 있는지 판단하는 단계와; 연소허가요청이 있으면 제 1 마이컴에서 제 2 마이컴에 디지털 안전스위치 및 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이를 "온"시키라는 제어신호를 출력하는 단계와; 상기 제 2 마이컴에서 디지털 안전스위치 및 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이를 "온"하기 위한 구동신호를 출력하는 단계와; 제 2 마이컴에서 디지털 안전스위치 및 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이의 피드백신호를 각각 입력받아 모두 정상적으로 "온" 상태인지를 판단하여 그 결과를 제 1 마이컴으로 전달하는 단계와; 상기 제 1 마이컴에서 제 2 마이컴의 출력신호를 전달받은 결과 디지털 안전스위치 또는 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이 중 어느 하나라도 비정상상태이면 제 1 내지 제 3 절체가스밸브의 구동을 차단하고 에러발생 상태임을 표시 또는 알려주는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 마이컴에서 제 2 마이컴의 출력신호를 전달받은 결과, 디지털 안전스위치 및 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이가 모두 정상상태이면 전체 가스 공급 제어용 제 1 절체가스밸브와 소버너 가스 공급 제어용 제 2 절체가스밸브를 열기 위해 제 1 및 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이 구동부에 "온"신호를 출력하는 단계와; 상기 제 1 마이컴에서 제 1 및 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이 및 연소부하의 피드백신호를 각각 입력받아 모두 "온" 및 정상상태인지를 판단하는 단계와; 상기 제 1 및 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이가 모두 "온" 상태이고, 연소부하도 정상 상태이면 전체 가스 공급 제어용 제 1 절체가스밸브와 소버너 가스 공급 제어용 제 2 절체가스밸브를 완전 개방시켜 주는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제 1 마이컴에서 제 1 및 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이 및 연소부하의 피드백신호를 각각 입력받아 모두 정상적으로 "온" 및 정상상태인지를 판단한 결과 상기 제 1 또는 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이 중 어느 한 릴레이라도 "온" 상태가 아니거나 또는 연소부하가 비정상 상태이면 제 1 내지 제 3 절체가스밸브의 구동을 차단하고 에러발생 상태임을 표시 또는 알려주는 단계를 실시하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 절체가스밸브를 구비한 보일러의 안전 제어방법에 의하면, 제 1 및 제 2 마이컴과 디지털 안전스위치 및 3개의 절체가스밸브에 대한 개폐를 각각 제어하는 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이가 구비된 공지의 보일러 내 제어부에 절체가스밸브로 공급되는 전원전압을 제어하기 위한 릴레이 및 릴레이 구동부를 부가 설치하고, 제 1 마이컴(MCU1)은 전반적인 제어기능을 하도록 하되, 제 2 마이컴(MCU2)는 안전기능을 수행하도록 그 기능을 분리시켜 상호 통신하며 제어할 수 있도록 함으로써 전체 가스 공급 제어용인 제 1 절체가스밸브 구동용 릴레이나, 상기 전체 가스 공급 제어용인 제 1 절체가스밸브 구동용 릴레이 또는 중버너 가스 공급 제어용인 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이에 각각 구비된 접점부 모두가 융착 등과 같은 고장이 발생하더라도 생가스가 누출되지 않도록 함은 물론 제 1 및 제 2 마이컴 중 어느 하나에서 오동작이 발생되어도 제품을 안전하게 구동시킬 수 있으므로 보일러의 안전성을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 제품 자체의 상품성과 신뢰도 등을 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 종래 일반적인 보일러의 절체가스밸브 결합 구성도.
도 2는 본 발명 방법이 적용된 보일러의 개략적인 블록 구성도.
도 3은 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명 방법이 적용된 보일러의 개략적인 블록 구성도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명 방법이 적용된 절체가스밸브를 구비한 보일러의 안전 제어장치는,
상호 통신을 하며 보일러의 전반적인 제어기능을 수행하는 제 1 및 제 2 마이컴(MCU1)(MCU2)과; 상기 제 1 또는 제 2 마이컴(MCU1)(MCU2)의 제어를 받는 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이 구동부(1)~(3)에 인가되는 전원전압의 공급을 제어하는 디지털 안전스위치(DS SW)와; 상기 제 1 또는 제 2 마이컴(MCU1)(MCU2)의 제어를 받아 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1)~(RL3)의 구동을 제어하는 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이 구동부(1)~(3)와; 상기 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이 구동부(1)~(3)에 의해 구동이 제어되어 제 1 내지 제 3 절체가스밸브(GB1)~(GB3)의 구동에 필요한 전원전압을 단속하는 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1)~(RL3)와; 전체 가스 공급 제어용 제 1 절체가스밸브(GB1)와 소버너 가스 공급 제어용 제 2 절체가스밸브(GB2) 및 중버너 가스 공급 제어용 제 3 절체가스밸브(GB3);로 구성된 보일러의 안전 제어장치에 있어서,
가스밸브 전원공급단자(GB+1)와 그라운드(GND) 사이에서 상호 병렬 연결된 상태를 갖는 상기 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1)~(RL3)에 대해 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이(RL4)를 직렬로 더 설치하고,
메인전원공급단자(MB+)와 그라운드(GND) 사이에 직렬 연결된 상기 디지털 안전스위치(DS SW)에 대해 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이 구동부(4)를 직렬로 더 설치하되,
상기 제 1 마이컴(MCU1)은 상기 각종 릴레이 구동부에 대한 전반적인 제어기능을 하도록 하고, 상기 제 2 마이컴(MCU2)는 상기 디지털 안전스위치(DS SW)의 구동을 제어하도록 한 구성을 갖는다.
또한, 본 발명 방법은,
보일러의 제어부 내에 구비되어 있는 제 1 마이컴(MCU1)에서 연소허가요청이 있는지 판단하는 단계(S1)와;
연소허가요청이 있으면 제 1 마이컴(MCU1)에서 제 2 마이컴(MCU2)에 디지털 안전스위치(DS SW) 및 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이(RL4)를 "온"시키라는 제어신호를 출력하는 단계(S2)와;
상기 제 2 마이컴(MCU2)에서 디지털 안전스위치(DS SW) 및 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이(RL4)를 "온"하기 위한 구동신호를 출력하는 단계(S3)와;
상기 제 2 마이컴(MCU2)에서 디지털 안전스위치(DS SW) 및 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이(RL4)의 피드백신호를 각각 입력받아 모두 정상적으로 "온" 상태인지를 판단하여 그 결과를 제 1 마이컴(MCU1)으로 전달하는 단계(S4)와;
상기 제 1 마이컴(MCU1)에서 제 2 마이컴(MCU2)의 출력신호를 전달받은 결과 디지털 안전스위치(DS SW) 또는 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이(RL4) 중 어느 하나라도 비정상상태이면(S4에서 No) 제 1 내지 제 3 절체가스밸브(GB1)~(GB3)의 구동을 차단하고 에러발생 상태임을 표시 또는 알려주는 단계(S5);로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 마이컴(MCU1)에서 제 2 마이컴(MCU2)의 출력신호를 전달받은 결과, 디지털 안전스위치(DS SW) 및 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이(RL4)가 모두 정상상태이면(S4에서 Yes),
상기 마이컴(MCU1)에서 전체 가스 공급 제어용 제 1 절체가스밸브(GB1)와 소버너 가스 공급 제어용 제 2 절체가스밸브(GB2)를 열기 위해 제 1 및 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이 구동부(1)(2)에 "온"신호를 출력하는 단계(S6)와;
상기 제 1 마이컴(MCU1)에서 제 1 및 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1)(RL2) 및 도시 생략한 연소부하의 피드백신호를 각각 입력받아 모두 "온" 및 정상상태인지를 판단하는 단계(S7)와;
상기 제 1 및 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1)(RL2)가 모두 "온" 상태이고, 연소부하도 정상 상태이면(S7에서 Yes), 전체 가스 공급 제어용 제 1 절체가스밸브(GB1)와 소버너 가스 공급 제어용 제 2 절체가스밸브(GB2)를 완전 개방시켜 주는 단계(S8);를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제 1 마이컴(MCU1)에서 제 1 및 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1)(RL2) 및 연소부하의 피드백신호를 각각 입력받아 모두 정상적으로 "온" 및 정상상태인지를 판단(S7)한 결과 상기 제 1 또는 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1)(RL2) 중 어느 한 릴레이라도 "온" 상태가 아니거나 또는 연소부하가 비정상 상태이면(S7에서 No),
제 1 내지 제 3 절체가스밸브(GB1)~(GB3)의 구동을 차단하고 에러발생 상태임을 표시 또는 알려주는 단계(S5)를 실시하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 단계로 이루어진 본 발명의 절체가스밸브를 구비한 보일러의 안전 제어방법에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명 방법이 적용된 절체가스밸브를 구비한 보일러의 안전 제어장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 마이컴(MCU1)(MCU2)과 디지털 안전스위치(DS SW), 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이 구동부(1)~(3), 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1)~(RL3) 및 제 1 내지 제 3 절체가스밸브(GB1)~(GB3)를 구비한 공지의 보일러 안전 제어장치에, 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이(RL4)와 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이 구동부(4)를 부가 설치하고, 상기 제 1 마이컴(MCU1)은 각종 릴레이 구동부에 대한 전반적인 제어기능을 하도록 하고, 상기 제 2 마이컴(MCU2)는 상기 디지털 안전스위치(DS SW)의 구동을 제어하도록 한 것을 주요기술 구성요소로 한다.
이때, 보일러의 안전 제어장치 중 상기 제 1 및 제 2 마이컴(MCU1)(MCU2)은 상호 통신을 하며 보일러의 전반적인 제어기능을 수행하는 것인데, 본 발명에서는 제 1 마이컴(MCU1)과 제 2 마이컴(MCU2)의 기능을 상호 구분시켜, 상기 제 1 마이컴(MCU1)은 각종 릴레이 구동부에 대한 전반적인 제어기능을 하도록 하고, 상기 제 2 마이컴(MCU2)는 상기 디지털 안전스위치(DS SW)의 구동을 제어하도록 한 것이다.
또, 상기 디지털 안전스위치(DS SW)는 메인전원공급단자(MB+)와 그라운드(GND) 사이에서 상호 병렬 연결된 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이 구동부(1)~(3)에 대해 직렬로 연결된 형태를 갖고 상기 제 2 마이컴(MCU2)의 제어를 받아 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이 구동부(1)~(3)에 인가되는 전원전압의 공급을 제어하는 안전장치의 기능을 수행한다.
또한, 상기 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이 구동부(1)~(3)는 메인전원공급단자(MB+)와 그라운드(GND) 사이에서 상호 병렬 연결된 형태를 갖고 상기 제 2 마이컴(MCU2)에서 출력되는 제어신호에 대응하여 작동되며 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1)~(RL3)의 구동을 제어하게 된다.
또, 상기 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1)~(RL3)는 절체가스밸브 전원공급단자(GB+1)와 그라운드(GND) 사이에서 상호 병렬 연결된 상태를 갖고, 제 2 마이컴(MCU2)의 제어를 받는 상기 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이 구동부(1)~(3)에 의해 구동에 대응하여 "온" 또는 "오프"되며 제 1 내지 제 3 절체가스밸브(GB3)에 각각 공급되는 전원전압을 단속하는 기능을 수행한다.
또한, 전체 가스 공급 제어용 제 1 절체가스밸브(GB1)와 소버너 가스 공급 제어용 제 2 절체가스밸브(GB2) 및 중버너 가스 공급 제어용 제 3 절체가스밸브(GB3)는 각각 상기 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1)~(RL3) 중 제 1 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1)가 정상적으로 "온"된 상테에서 제 2 또는 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL2)(RL3)가 각각 또는 동시에 "온"될 경우 각 릴레이에 대응하는 절체가스밸브가 열려 해당 버너로 가스를 공급시켜 주는 기능을 수행한다.
한편, 본 발명 이 적용된 절체가스밸브를 구비한 보일러의 안전 제어장치 중, 절체가스밸브 전원공급단자(GB+1)와 그라운드(GND) 사이에서 상호 직렬 연결된 상태를 갖는 상기 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1)~(RL3)에 대해 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이(RL4)를 직렬로 더 설치하고, 메인전원공급단자(MB+)와 그라운드(GND) 사이에 직렬 연결된 상기 디지털 안전스위치(DS SW)에 대해 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이 구동부(4)를 직렬로 더 설치하여 상기 제 1 마이컴(MCU1)에 의해 구동이 제어되는 디지털 안전스위치(DS SW)와, 상기 제 2 마이컴(MCU2)의 제어를 받는 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이 구동부(4)에 의해 구동이 제어되는 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이(RL4)가 모두 정상적으로 작동될 때 한하여 상기 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1)~(RL3)를 통해 각각 제 1 내지 제 3 절체가스밸브(GB3)에 전원전압을 공급시켜 소버너 및 중버너에 공급되는 가스를 제어할 수 있도록 한 것이다.
한편, 이와 같은 구성을 갖는 보일러의 제어부 내에 구비되어 있는 제 1 마이컴(MCU1)에서 통상시 사용자 등으로부터 연소허가요청이 있는지 계속 판단하게 된다(S1).
이와 같이 상기 제 1 마이컴(MCU1)에서 판단한 결과, 연소허가요청이 있으면 제 2 마이컴(MCU2)에 디지털 안전스위치(DS SW) 및 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이(RL4)를 "온"시키라는 제어신호를 출력하게 된다(S2).
따라서, 상기 제 2 마이컴(MCU2)에서 상기 제 1 마이컴(MCU1)의 지시에 대응하여 디지털 안전스위치(DS SW)에 "온"신호를 출력시켜 줌과 동시에 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이(RL4)를 "온"시키기 위하여 상기 디지털 안전스위치(DS SW)에 대해 직렬 연결된 형태를 갖는 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이 구동부(4)에 구동신호를 출력한다(S3).
이후, 상기 제 2 마이컴(MCU2)에서 디지털 안전스위치(DS SW) 및 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이 구동부(4)를 통해 디지털 안전스위치(DS SW) 및 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이(RL4)에 대한 피드백신호를 각각 입력받아 모두 정상적으로 "온" 상태인지를 판단하여 그 결과를 제 1 마이컴(MCU1)으로 전달하게 된다(S4).
이와 같이 상기 제 1 마이컴(MCU1)에서 상기 제 2 마이컴(MCU2)로부터 출력신호를 전달받고 판단한 결과 만약 디지털 안전스위치(DS SW) 또는 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이(RL4) 중 어느 하나라도 비정상상태이면(S4에서 No), 제 1 내지 제 3 절체가스밸브(GB1)~(GB3)의 구동을 차단하여 생가스의 누출을 방지함과 동시에 도시 생략한 표시부 또는 경보기 등을 통해 에러발생 상태임을 표시하거나 또는 소리 등으로 알려준다(S5).
따라서, 생가스 누출을 미연에 방지할 수 있어 보일러 자체의 안전성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 보일러의 사용자 및 서비스맨이 디지털 안전스위치(DS SW) 또는 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이(RL4)가 고장 상태임을 정확히 인식하고 필요한 조치를 빠른 시간내에 실시할 수 있다.
한편, 상기 제 1 마이컴(MCU1)에서 제 2 마이컴(MCU2)의 출력신호를 전달받은 결과, 디지털 안전스위치(DS SW) 및 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이(RL4)가 모두 정상상태이면(S4에서 Yes), 상기 마이컴(MCU1)에서는 전체 가스 공급 제어용 제 1 절체가스밸브(GB1)와 소버너 가스 공급 제어용 제 2 절체가스밸브(GB2)를 열기 위해 제 1 및 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이 구동부(1)(2)에 "온"신호를 출력하게 된다(S6).
이어서, 상기 제 1 마이컴(MCU1)에서 제 1 및 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1)(RL2) 및 도시 생략한 연소부하(예를 들어 버너 등)에 대한 피드백신호를 제 1 및 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이 구동부(1)(2)를 통해 각각 입력받아 두 릴레이 모두가 정상적으로 "온" 상태인지 및 연소부하들이 정상상태인지를 판단하게 된다(S7).
이와 같이 상기 제 1 마이컴(MCU1)에서 판단한 결과, 상기 제 1 및 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1)(RL2)가 모두 정상적으로 "온" 상태이고, 연소부하도 정상 상태이면(S7에서 Yes), 제 1 및 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이 구동부(1)(2)를 통해 제 1 및 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1)(RL2)를 계속 구동시켜 전체 가스 공급 제어용 제 1 절체가스밸브(GB1)와 소버너 가스 공급 제어용 제 2 절체가스밸브(GB2)를 완전 개방시켜 주게 된다(S8).
그러나, 상기 제 1 마이컴(MCU1)에서 제 1 및 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1)(RL2) 및 연소부하의 피드백신호를 각각 입력받아 모두 정상적으로 "온" 및 정상상태인지를 판단(S7)한 결과, 상기 제 1 또는 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1)(RL2) 중 어느 한 릴레이라도 "온" 상태가 아니거나 또는 연소부하가 비정상 상태이면(S7에서 No), 생가스의 누출 등을 방지하기 위하여 상기 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이 구동부(1)~(3)를 통해 상기 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1)~(RL3)의 구동을 차단시켜 제 1 내지 제 3 절체가스밸브(GB1)~(GB3)의 구동을 차단하고, 표시부 및 경보기 등을 통해 에러발생 상태임을 표시 또는 알려주게 된다(S5).
따라서, 전체 가스 공급 제어용인 제 1 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1)나, 상기 전체 가스 공급 제어용인 제 1 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL1) 또는 중버너 가스 공급 제어용인 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이(RL3)에 각각 구비된 접점부 모두가 융착 등과 같은 고장이 발생하더라도 생가스가 누출되는 것을 완벽히 방지할 수 있고,
또한, 제 1 및 제 2 마이컴(MCU1)(MCU2) 중 어느 하나에서 오동작이 발생되어도 제품을 안전하게 구동시킬 수 있으므로 보일러의 안전성을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 제품 자체의 상품성과 신뢰도 등을 대폭 향상시킬 수 있다.
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기한 실시 예 및 특허청구범위에 기재된 내용만으로 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
1~3 : 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이 구동부
4 : 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이 구동부
MCU1, MCU2 : 제 1 및 제 2 마이컴
DS SW : 디지털 안전스위치
RL1~RL3 : 제 1 내지 제 3 절체가스밸브 구동용 릴레이
RL4 : 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이
GB1~GB3 : 제 1 내지 제 3 절체가스밸브
GB+1 : 절체가스밸브 전원공급단자
MB+ : 메인전원공급단자
GND : 그라운드

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 보일러의 제어부 내에 구비되어 있는 제 1 마이컴에서 연소허가요청이 있는지 판단하는 단계와;
    연소허가요청이 있으면 제 1 마이컴에서 제 2 마이컴에 디지털 안전스위치 및 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이를 "온"시키라는 제어신호를 출력하는 단계와;
    상기 제 2 마이컴에서 디지털 안전스위치 및 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이를 "온"하기 위한 구동신호를 출력하는 단계와;
    제 2 마이컴에서 디지털 안전스위치 및 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이의 피드백신호를 각각 입력받아 모두 정상적으로 "온" 상태인지를 판단하여 그 결과를 제 1 마이컴으로 전달하는 단계와;
    상기 제 1 마이컴에서 제 2 마이컴의 출력신호를 전달받은 결과 디지털 안전스위치 또는 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이 중 어느 하나라도 비정상상태이면, 제 1 내지 제 3 절체가스밸브의 구동을 차단하고 에러발생 상태임을 표시 또는 알려주는 단계와;
    상기 제 1 마이컴에서 제 2 마이컴의 출력신호를 전달받은 결과 디지털 안전스위치 및 절체가스밸브 전원공급 제어용 릴레이가 모두 정상상태이면, 전체 가스 공급 제어용 제 1 절체가스밸브와 소버너 가스 공급 제어용 제 2 절체가스밸브를 열기 위해 제 1 및 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이 구동부에 "온"신호를 출력하는 단계와;
    상기 제 1 마이컴에서 제 1 및 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이 및 연소부하의 피드백신호를 각각 입력받아 모두 "온" 및 정상상태인지를 판단하는 단계와;
    상기 제 1 및 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이가 모두 "온" 상태이고, 연소부하도 정상 상태이면 전체 가스 공급 제어용 제 1 절체가스밸브와 소버너 가스 공급 제어용 제 2 절체가스밸브를 완전 개방시켜 주는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 절체가스밸브를 구비한 보일러의 안전 제어방법.
  3. 삭제
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 마이컴에서 제 1 및 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이 및 연소부하의 피드백신호를 각각 입력받아 모두 정상적으로 "온" 및 정상상태인지를 판단한 결과 상기 제 1 또는 제 2 절체가스밸브 구동용 릴레이 중 어느 한 릴레이라도 "온" 상태가 아니거나 또는 연소부하가 비정상 상태이면,
    제 1 내지 제 3 절체가스밸브의 구동을 차단하고 에러발생 상태임을 표시 또는 알려주는 단계를 실시하는 것을 특징으로 하는 절체가스밸브를 구비한 보일러의 안전 제어방법.
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