KR101890607B1 - 보일러의 자동모드 작동 시 외부화재 방지를 위한 안전정지방법 - Google Patents

보일러의 자동모드 작동 시 외부화재 방지를 위한 안전정지방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보일러의 자동모드 작동 시 외부화재 방지를 위한 안전정지방법에 관한 것으로 특히, 보일러가 난방대기 상태에 있을 때, 제어부에서 자동모드 설정신호가 입력되는지 계속 판단하는 단계와; 자동모드 설정신호 입력되면, 난방 연소 전 급기온도를 검지하는 단계와; 난방 연소 전 급기온도가 정해진 자동난방 가능온도(AHT) 이내인지를 계속 판단하는 단계와; 난방 연소 전 급기온도가 정해진 자동난방 가능온도(AHT) 이내이면 난방 연소 전 검출된 급기온도 대비 정해진 자동난방 연소시간(ABT)을 설정하고, 난방 연소 및 정해진 자동난방 연소시간(ABT) 계수를 시작하는 단계와; 현재 급기온도와 이전 급기온도 사이의 차와 기준 온도차(Ta) 사이의 반복 비교시간(t1)을 계수하기 시작하는 단계와; 정해진 자동난방 연소시간(ABT)을 경과하였는지 판단하는 단계와; 정해진 자동난방 연소시간(ABT)을 경과하지 않았으면, 반복 비교시간(t1)을 경과하는지 계속 판단하는 단계와; 반복 비교시간(t1)이 경과되면, 현재 급기온도를 검지하여 저장하는 단계와; 현재 급기온도가 급기 이상(과열)온도(Tb)보다 높은지 판단하는 단계와; 현재 급기온도가 급기 이상(과열)온도(Tb)보다 높으면, 외부에서 화재가 발생할 우려가 있는 것으로 판단하고 정해진 자동난방 연소시간(ABT)에 대한 잔여시간에 무관하게 난방 연소를 정지하고, 온도조절장치의 표시부에 외부화재 발생 우려에 의해 자동난방이 정지되었음을 알리는 에러 문구 표시해 주는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
따라서, 외부화재에 따른 안전성을 대폭 확보할 수 있을 뿐만 아니라 제품 자체의 상품성과 안전성에 따른 신뢰도 등을 대폭 향상시킬 수 있다.

Description

보일러의 자동모드 작동 시 외부화재 방지를 위한 안전정지방법{Safe stop method to prevent external fire when boiler is operating in automatic mode}
본 발명은 보일러의 자동모드 작동 시 외부화재 방지를 위한 안전정지방법에 관한 것으로 보다 구체적으로는 보일러 내 제어부에서 실시간으로 실내,외 온도를 측정하여 자동으로 정해진 시간을 갖는 연소 및 소화가 이루어지며 실내온도와 온수온도를 실내,외 온도에 맞춰 자동으로 설정되는 설정온도 이내로 자동 조절해 주는 자동모드로 작동할 때, 열교환기의 급기부에 설치되어 있는 급기온도 검출센서를 통해 보일러의 연소실로 공급되는 급기온도를 검출하여 급기온도가 급기 이상(과열)온도 이상으로 상승한 경우 외부에서 화재가 발생 또는 화재가 발생할 우려가 있는 것으로 판단하고 정해진 자동 연소시간에 대한 잔여시간에 무관하게 즉시 보일러로 공급되고 있는 가스공급을 차단하여 버너를 소화시켜 주는 방식을 통해 더 큰 화재 또는 폭발사고 등이 발생하는 것을 미연에 방지하여 안전성을 확보할 수 있도록 발명한 보일러의 자동모드 작동 시 외부화재 방지를 위한 안전정지방법에 관한 것이다.
일반적으로 보일러(Boiler)는, 각종 연료를 연소시키면서 발생하는 열을 이용하여 물을 데우고, 데워진 물을 직접 이용하거나, 가정 또는 각종 건물들의 난방에 이용되도록 하는 것으로서, 그 크기에 따라 가정용으로 이용되는 소형 보일러에서부터 산업용으로 이용되는 대형 보일러까지 널리 개발되고 사용되고 있을 뿐만 아니라, 사용되는 연료에 따라서 기름 보일러 및 가스보일러 등으로 구분되며 다양한 종류의 보일러가 개발되어 사용되고 있다.
이때, 가스보일러는 청정연료인 가스를 연료로 이용하여 연소시키고, 이 연소과정에서 발생되는 열을 이용하여 물을 가열하고, 가열된 물을 실내의 난방배관을 따라서 순환시켜 난방을 하며 또한 목욕탕, 싱크대 등에 온수를 공급하는 기능을 구비하고 있다.
한편, 최근에는 보일러 내 제어부에서 실시간으로 실내,외 온도를 측정하여 실내온도와 온수온도를 자동으로 설정하여 정해진 시간간격을 두고 연소와 소화를 반복하는 자동모드로 작동되는 보일러들이 많이 출시되고 있는데, 이와 같은 보일러의 자동모드 작동은 사용이 불필요한 시간에 운전 멈춤이 알아서 판단되어 조절되며, 장시간 외출이 많은 가정이나 계절마다 적정 온도를 맞출 때 사용하기 좋다.
이와 같이 자동모드가 구비된 종래 보일러에서는 열교환기로 유입되는 공기에 대한 급기온도를 검출하는 급기온도 검출센서를 사용하여 자동모드 운전(Δt제어)을 실시하는 구성 즉, 종래 대부분의 보일러에서는 급기온도 검출센서를 통해 검출되는 급기온도에 따라 보일러의 난방가동 및 난방 정지(소화)를 실시하고 있다.
그런데 종래 보일러에서는 자동모드를 통한 난방 가동 시작 시 정해진 연소시간(예를 들어 5~20분)만큼 연소를 하게 되는데, 외부에서 화재 및 기타 위험성 물질 등에 의해 화재가 발생하였을 경우 연소가 즉시 정지되지 않고, 정해진 연소시간이 종료될 때까지 연소가 지속되는 구성으로 되어 있다.
이와 같이 종래 보일러에서는 자동모드로 작동 시 외부에서 화재 및 기타 위험성 물질 등에 의해 화재가 발생하여도 보일러의 구동이 즉시 정지되지 않고 자동모드에서 정해진 연소시간이 종료될 때까지 연소가 지속되므로 보일러에 지속적으로 공급되고 있는 가스에 의해 더 큰 화재 및 폭발사고 등이 발생될 우려가 있다.
대한민국 공개특허공보 특2000-0073794호(2000년 12월 05일)
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 보일러 내 제어부에서 실시간으로 실내,외 온도를 측정하여 자동으로 정해진 시간을 갖는 연소 및 소화가 이루어지며 실내온도와 온수온도를 실내,외 온도에 맞춰 자동으로 설정되는 설정온도 이내로 자동 조절해 주는 자동모드로 작동할 때, 열교환기의 급기부에 설치되어 있는 급기온도 검출센서를 통해 보일러의 연소실로 공급되는 급기온도를 검출하여 급기온도가 급기 이상(과열)온도 이상으로 상승한 경우 외부에서 화재가 발생 또는 화재가 발생할 우려가 있는 것으로 판단하고 정해진 자동 연소시간에 대한 잔여시간에 무관하게 즉시 보일러로 공급되고 있는 가스공급을 차단하여 버너를 소화시켜 줌으로써 더 큰 화재 또는 폭발사고 등이 발생하는 것을 미연에 방지하여 외부화재에 따른 안전성을 대폭 확보할 수 있는 보일러의 자동모드 작동 시 외부화재 방지를 위한 안전정지방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 방법은, 보일러가 난방대기 상태에 있을 때, 제어부에서 온도조절장치로부터 자동모드 설정신호가 입력되는지 계속 판단하는 단계와; 자동모드 설정신호 입력이 있으면, 열교환기의 급기부에 설치되어 있는 급기온도 검출센서를 통해 난방 연소 전 급기온도를 검지하는 단계와; 난방 연소 전 급기온도가 정해진 자동난방 가능온도(AHT) 이내인지를 계속 판단하는 단계와; 난방 연소 전 급기온도가 정해진 자동난방 가능온도(AHT) 이내이면 난방 연소 전 검출된 급기온도 대비 정해진 자동난방 연소시간(ABT)을 설정하여 난방 연소 및 정해진 자동난방 연소시간(ABT) 계수를 시작하는 단계와; 현재 급기온도와 이전 급기온도 사이의 차와 기준 온도차(Ta) 사이의 반복 비교시간(t1)을 계수하기 시작하는 단계와; 난방 연소를 실시 이후 경과된 시간이 정해진 자동난방 연소시간(ABT)을 경과하였는지 판단하는 단계와; 정해진 자동난방 연소시간(ABT)을 경과하지 않았으면, 반복 비교시간(t1)을 경과하는지 계속 판단하는 단계와; 반복 비교시간(t1)이 경과되면, 현재 급기온도를 검지하여 저장하는 단계와; 현재 급기온도가 정해진 급기 이상(과열)온도(Tb)보다 높은지 판단하는 단계와; 현재 급기온도가 정해진 급기 이상(과열)온도(Tb)보다 높으면 외부에서 화재가 발생할 우려가 있는 것으로 판단하고 정해진 자동난방 연소시간(ABT)에 대한 잔여시간에 무관하게 난방 연소를 정지하는 단계;로 이루어지되, 상기 제어부에서 현재 급기온도가 급기 이상(과열)온도(Tb)보다 높은지 판단한 결과, 현재 급기온도가 정해진 급기 이상(과열)온도(Tb)보다 높지 않으면, 반복 비교시간(t1) 직후 검지된 현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차가 기준 온도차(Ta)보다 큰지를 판단하는 단계와; 현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차가 기준 온도차(Ta)보다 크면 화재의 우려가 있는 것으로 인식하고 현재까지 계수된 이상검지 판단 카운터 값을 "1" 증가시키는 단계와; "1" 증가된 이상검지 판단 카운터 값이 정해진 회수(X) 이상인지 판단하여, 정해진 회수(X) 이상이면 외부에서 화재가 발생할 우려가 있는 것으로 판단하고 난방 연소를 정지하고, 온도조절장치의 표시부에 에러 문구를 표시하는 단계로 되돌아가는 단계와; "1" 증가된 이상검지 판단 카운터 값이 정해진 회수(X) 이상이 아니면, 반복 비교시간(t1) 직후 검지된 현재 급기온도를 이전 급기온도로 기억장치에 저장하고, 반복 비교시간(t1) 계수값을 클리어한 다음 반복 비교시간(t1)을 계수하기 시작하는 단계로 되돌아가는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
또, 현재 급기온도가 정해진 급기 이상(과열)온도(Tb)보다 높아 정해진 자동난방 연소시간(ABT)에 대한 잔여시간에 무관하게 난방 연소를 정지할 때, 온도조절장치의 표시부에 외부화재 발생 우려에 의해 자동난방이 정지되었음을 알리는 에러 문구 표시를 더 해주는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부에서 난방 연소를 실시 이후 경과된 시간이 정해진 자동난방 연소시간(ABT)이 경과되었는지 판단한 결과 정해진 자동난방 연소시간(ABT)이 경과되었으면, 난방 연소 전 검출된 급기온도 대비 정해진 자동난방 소화시간(ADT)을 설정하는 단계와; 정해진 자동난방 소화시간(ADT) 동안 버너를 소화시켜 난방을 정지하는 단계와; 난방 정지 후 정해진 자동난방 소화시간(ADT)이 경과되었는지 계속 판단한 결과 정해진 자동난방 소화시간(ADT)이 경과되면 난방 연소 전 급기온도를 검출하는 단계로 되돌아가 그 이후의 단계를 반복 수행하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
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또, 상기 제어부에서 반복 비교시간(t1) 직후 검지된 현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차가 기준 온도차(Ta)보다 큰지를 판단한 결과 현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차가 기준 온도차(Ta)보다 크지 않으면 이상검지 판단 카운터 값을 "0"으로 클리어하는 단계와; 이어서 온도조절장치에서 자동모드 설정 해제신호 또는 난방정지신호가 입력되는지를 판단하는 단계;를 더 실시하여 자동모드 설정 해제신호 또는 난방정지신호 중 어느 한 신호라도 입력되면 종료하고, 두 신호 중 어느 한 신호도 입력되지 않으면 정해진 자동난방 연소시간(ABT)이 경과되었는지 판단하는 단계로 되돌아가 그 이후의 단계를 반복 수행하도록 하는 것을 특징으로 한다.
한편, 정해진 자동난방 가능온도(AHT)는 -9 ~ +17℃로 설정하고, 정해진 자동난방 연소시간(ABT)은 10~20분으로 설정하며, 정해진 자동난방 소화시간(ADT)은 20~10분으로 설정하고, 반복 비교시간(t1)은 3~6분으로 설정하며, 이상검지 판단 카운터 값과 비교되는 정해진 회수(X)는 2~3회로 설정하고, 정해진 급기 이상(과열)온도(Tb)는 90~95℃로 설정하며, 현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차와 비교되는 기준 온도차(Ta)는 5~10℃로 설정한 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 보일러의 자동모드 작동 시 외부화재 방지를 위한 안전정지방법에 의하면, 보일러 내 제어부에서 실시간으로 실내,외 온도를 측정하여 자동으로 정해진 시간을 갖는 연소 및 소화가 이루어지며 실내온도와 온수온도를 실내,외 온도에 맞춰 자동으로 설정되는 설정온도 이내로 자동 조절해 주는 자동모드로 작동할 때, 열교환기의 급기부에 설치되어 있는 급기온도 검출센서를 통해 보일러의 연소실로 공급되는 급기온도를 검출하여 급기온도가 급기 이상(과열)온도 이상으로 상승한 경우 외부에서 화재가 발생 또는 화재가 발생할 우려가 있는 것으로 판단하고 정해진 자동 연소시간에 대한 잔여시간에 무관하게 즉시 보일러로 공급되고 있는 가스공급을 차단하여 버너를 강제 소화시켜 줌으로써 더 큰 화재 또는 폭발사고 등이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있어 외부화재에 따른 안전성을 대폭 확보할 수 있을 뿐만 아니라 제품 자체의 상품성과 안전성에 따른 신뢰도 등을 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명 방법이 적용된 보일러의 개략적인 블럭 구성도.
도 2는 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 1은 본 발명 방법이 적용된 보일러의 개략적인 블럭 구성도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명 방법은,
보일러가 난방대기 상태(S1)에 있을 때,
제어부(1)에서 온도조절장치(4)로부터 자동모드 설정신호가 입력되는지 계속 판단하는 단계(S2)와;
자동모드 설정신호 입력이 있으면, 열교환기의 급기부에 설치되어 있는 급기온도 검출센서(2)를 통해 난방 연소 전 급기온도를 검지하여 기억장치(11)에 저장하는 단계(S3)와;
난방 연소 전 급기온도가 정해진 자동난방 가능온도(AHT) 이내인지를 계속 판단하는 단계(S4)와;
난방 연소 전 급기온도가 정해진 자동난방 가능온도(AHT) 이내이면 난방 연소 전 검출된 급기온도 대비 정해진 테이블에 맞춰 자동난방 연소시간(ABT)을 설정하고 자동난방 연소를 실시함과 동시에 타이머(12)를 이용하여 정해진 자동난방 연소시간(ABT) 계수를 시작하는 단계(S5)와;
현재 급기온도와 이전 급기온도 사이의 차와 기준 온도차(Ta) 사이의 반복 비교시간(t1)을 타이머(12)를 이용하여 계수하기 시작하는 단계(S6)와;
난방 연소를 실시 이후 경과된 시간이 정해진 자동난방 연소시간(ABT)을 경과하였는지 판단하는 단계(S7)와;
정해진 자동난방 연소시간(ABT)을 경과하지 않았으면(S7에서 No), 반복 비교시간(t1)을 경과하는지 계속 판단하는 단계(S8)와;
반복 비교시간(t1)이 경과되면, 현재 급기온도를 검지하여 저장하는 단계(S9)와;
현재 급기온도가 정해진 급기 이상(과열)온도(Tb)보다 높은지 판단하는 단계(S10)와;
현재 급기온도가 정해진 급기 이상(과열)온도(Tb)보다 높으면 외부에서 화재가 발생할 우려가 있는 것으로 판단하고 정해진 자동난방 연소시간(ABT)에 대한 잔여시간에 무관하게 난방 연소를 정지하는 단계(S11);로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또, 현재 급기온도가 정해진 급기 이상(과열)온도(Tb)보다 높아 정해진 자동난방 연소시간(ABT)에 대한 잔여시간에 무관하게 난방 연소를 정지하는 단계(S11)에서,
온도조절장치(4)의 표시부(41)에 외부화재 발생 우려에 의해 자동난방이 정지되었음을 알리는 에러 문구 표시를 더 해주는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부(1)에서 자동난방 연소를 실시 이후 경과된 시간이 정해진 자동난방 연소시간(ABT)이 경과되었는지 판단(S7)한 결과 정해진 자동난방 연소시간(ABT)이 경과되었으면(S7에서 Yes),
난방 연소 전 검출된 급기온도 대비 정해진 자동난방 소화시간(ADT)을 설정하는 단계(S12)와;
정해진 자동난방 소화시간(ADT) 동안 버너를 소화시켜 난방을 정지하는 단계(S13)와;
난방 정지 후 정해진 자동난방 소화시간(ADT)이 경과되었는지 계속 판단(S14)한 결과, 정해진 자동난방 소화시간(ADT)이 경과되면 난방 연소 전 급기온도를 검출하는 단계(S3)로 되돌아가 그 이후의 단계를 반복 수행하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제어부(1)에서 난방 연소 이후 현재 급기온도가 정해진 급기 이상(과열)온도(Tb)보다 높은지 판단(S10)한 결과, 난방 연소 이후 현재 급기온도가 정해진 급기 이상(과열)온도(Tb)보다 높지 않으면(S10에서 No),
반복 비교시간(t1) 직후 검지된 현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차가 기준 온도차(Ta)보다 큰지를 판단하는 단계(S15)와;
현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차가 기준 온도차(Ta)보다 크면 화재의 우려가 있는 것으로 인식하고 현재까지 계수된 이상검지 판단 카운터 값을 "1" 증가시키는 단계(S16)와;
"1" 증가된 이상검지 판단 카운터 값이 정해진 회수(X) 이상인지 판단(S17)하여, 정해진 회수(X) 이상이면(S17에서 Yes) 외부에서 화재가 발생할 우려가 있는 것으로 판단하고 난방 연소를 정지하고, 온도조절장치의 표시부에 에러 문구를 표시하는 단계(S11)로 되돌아가는 단계와;
"1" 증가된 이상검지 판단 카운터 값이 정해진 회수(X) 이상이 아니면(S17에서 No), 반복 비교시간(t1) 직후 검지된 현재 급기온도를 이전 급기온도로 기억장치(11)에 저장하고, 반복 비교시간(t1) 계수값을 클리어한 다음 반복 비교시간(t1)을 계수하기 시작하는 단계(S6)로 되돌아가는 단계(S18);를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제어부(1)에서 반복 비교시간(t1) 직후 검지된 현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차가 기준 온도차(Ta)보다 큰지를 판단(S15)한 결과 현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차가 기준 온도차(Ta)보다 크지 않으면(S15에서 No),
이상검지 판단 카운터 값을 "0"으로 클리어하는 단계(S19)와;
이어서 온도조절장치(4)에서 자동모드 설정 해제신호 또는 난방정지신호가 입력되는지를 판단하는 단계(S20);를 더 실시하여, 자동모드 설정 해제신호 또는 난방정지신호 중 어느 한 신호라도 입력되면 종료하고, 두 신호 중 어느 한 신호도 입력되지 않으면 정해진 자동난방 연소시간(ABT)이 경과되었는지 판단하는 단계(S7)로 되돌아가 그 이후의 단계를 반복 수행하도록 하는 것을 특징으로 한다.
한편, 정해진 자동난방 가능온도(AHT)는 -9 ~ +17℃로 설정하고, 정해진 자동난방 연소시간(ABT)은 10~20분으로 설정하며, 정해진 자동난방 소화시간(ADT)은 20~10분으로 설정하고, 반복 비교시간(t1)은 3~6분으로 설정하며, 이상검지 판단 카운터 값과 비교되는 정해진 회수(X)는 2~3회로 설정하고, 정해진 급기 이상(과열)온도(Tb)는 90~95℃로 설정하며, 현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차와 비교되는 기준 온도차(Ta)는 5~10℃로 설정한 것을 특징으로 한다.
여기서 미설명 부호 13은 제어부(1) 내에 구비된 연산장치이고, 5는 송풍팬이며, 51은 송풍팬 구동장치이고, 6은 공급온도 검출센서이며, 7은 점화장치이고, 8은 불꽃검지장치이며, 9는 가스공급 구동장치이다.
이와 같은 단계로 이루어진 본 발명 방법의 작용효과를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명 방법은 보일러 본체 및 온도조절장치(4)에 전원전압이 공급되어 난방대기(S1) 모드에 있을 때, 보일러 내에 구비된 제어장치(1)에서는 온도조절장치(4)로부터 자동모드 설정신호가 입력되는지 계속 판단(S2)하게 된다.
이와 같이 온도조절장치(4)의 출력상태를 계속 확인한 결과 소비자의 조작에 의해 자동모드 설정신호 입력이 있으면, 도시 생략한 열교환기의 급기부에 설치되어 있는 급기온도 검출센서(2)를 통해 난방 연소 전 열교환기 측으로 유입되는 급기온도를 검지하여 제어부(1) 내에 구비된 기억장치(11)에 저장(S3)하게 된다.
이어서 상기 제어부(1)에서는 난방 연소 전 급기온도가 정해진 자동난방 가능온도(AHT) 이내인지를 계속 판단(S4)하게 된다.
이때, 상기 정해진 자동난방 가능온도(AHT)는 보일러의 설치 지역 및 배기방식 등에 따라 다르게 설정할 수 있는데, 본 발명에서는 흡기 및 배기연도가 일체로 형성되어 있는 보일러를 우리나라와 같은 기후 조건에 적용할 경우에 맞게 -9 ~ +17℃로 설정하였으며, 실제로 급기온도가 -10℃ 이하로 낮아지거나, +18℃ 이상으로 높아질 경우 자동난방 모드로는 사용자의 설정온도를 맞출 수 없어 자동모드 운전에 적용시키지 않는다.
한편, 상기와 같이 제어부(1)에서 난방 연소 전 급기온도가 정해진 자동난방 가능온도(AHT) 이내인지를 계속 판단(S4)한 결과, 난방 연소 전 급기온도가 정해진 자동난방 가능온도(AHT) 이내이면, 난방 연소 전 검출된 급기온도 대비 정해진 테이블에 맞춰 자동난방 연소시간(ABT)을 설정하고 점화장치(7)와 가스공급 구동장치(9) 및 송풍팬 구동장치(51) 등을 작동시켜 버너의 점화 후 자동난방 연소를 실시함과 동시에 타이머(12)를 이용하여 자동난방 연소시간을 계수하기 시작(S5)한다.
이때, 상기 정해진 자동난방 연소시간(ABT)으로 본 발명에서는 10~20분으로 설정하고, 후술하는 정해진 자동난방 소화시간(ADT)은 상기 정해진 자동난방 연소시간(ABT)과 반대로 20~10분으로 설정하였는데, 예를 들어 총 난방연소 및 소화시간을 30분으로 설정하였다고 가정할 때 난방 연소 전 급기온도가 +5 ~ +17℃일 경우에는 자동난방 연소시간(ABT)은 10분으로 자동 설정되고, 자동난방 소화시간(ADT)은 20분으로 자동 설정되며, 반대로 난방 연소 전 급기온도가 -9 ~ +4℃일 경우에는 자동난방 연소시간(ABT)은 20분으로 높여서 자동 설정되고, 자동난방 소화시간(ADT)은 10분으로 낮춰서 자동 설정된다.
또한, 상기 제어부(1)에서는 자동난방 연소를 실시함과 동시에 타이머(12)를 이용하여 자동난방 연소시간을 계수하기 시작(S5)한 후, 이어서 현재 급기온도와 이전 급기온도 사이의 차와 기준 온도차(Ta)를 상호 비교하기 위한 반복 비교시간(t1)을 타이머(12)를 이용하여 계수하기 시작(S6)함은 물론 자동난방 연소를 실시한 이후 경과된 시간이 정해진 자동난방 연소시간(ABT)을 경과하였는지 판단(S7)하게 된다.
이때, 현재 급기온도와 이전 급기온도 사이의 차와 기준 온도차(Ta)를 상호 비교하기 위한 설정되는 상기 반복 비교시간(t1)은 자동난방 연소 전 검지된 급기온도에 따라 결정되는 자동난방 연소시간(ABT)이 최소 10분, 최대 20분으로 설정한 것과, 후술하는 이상검지 판단 카운터 값과 비교되는 정해진 회수(X)를 2~3회로 설정한 것을 감안하여 본 발명에서는 3~6분으로 설정하였다.
또, 현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차와 비교되는 기준 온도차(Ta)는 3~6분의 반복 비교시간(t1) 이내에 현재 급기온도와 이전 급기온도 차가 화재가 발생될 우려에 이를 수 있는 온도로 급격히 변화되고 있는지를 판단하기 위하여 본 발명에서는 5~10℃로 설정하였다.
이와 같이 자동난방 연소를 실시한 이후 경과된 시간이 정해진 자동난방 연소시간(ABT)을 경과하였는지 판단(S7)한 결과 정해진 자동난방 연소시간(ABT)을 경과하지 않은 상태이면(S7에서 No), 이번에는 반복 비교시간(t1)을 경과하는지 계속 판단(S8)하게 된다.
이와 같이 상기 제어부(1)에서 반복 비교시간(t1)을 경과하는지 계속 판단(S8)한 결과 비록 자동난방 연소를 실시한 이후 경과된 시간이 정해진 자동난방 연소시간(ABT)인 10~20분은 경과하지는 않았으나(S7에서 No), 3~6분으로 설정된 반복 비교시간(t1)은 경과되었으면, 다시 급기온도 검출센서(2)를 통해 현재 급기온도를 검지하여 기억장치(11)에 저장(S9)한다.
이후, 상기 제어부(1)에서는 급기온도 검출센서(2)를 통해 검지된 현재 급기온도가 정해진 급기 이상(과열)온도(Tb)보다 높은지 판단(S10)하여, 만약 현재 급기온도가 정해진 급기 이상(과열)온도(Tb)보다 높으면, 외부에서 화재가 발생할 우려가 있는 것으로 판단하고 정해진 자동난방 연소시간(ABT)에 대한 잔여시간에 무관하게 난방 연소를 정지함은 물론 온도조절장치(4)의 표시부(41)에 외부화재 발생 우려에 의해 자동난방이 정지되었음을 알리는 에러 문구 표시(S11) 해주게 된다.
따라서, 서비스 담당자는 물론 소비자가 상기 온도조절장치(4)의 표시부(41)에 표시되는 에러 문구를 보고, 현재 보일러가 외부화재 발생 우려 등에 의해 자동난방 운전이 정지된 상태임을 정확히 알고 필요한 조치를 조속히 취할 수 있어 외부화재에 따른 안전성을 대폭 확보할 수 있을 뿐만 아니라 제품 자체의 상품성과 안전성에 따른 신뢰도 등을 대폭 향상시킬 수 있다.
이때, 정해진 급기 이상(과열)온도(Tb)는 자동 발화가 일어날 수 있기에 충분한 과열온도로 본 발명에서는 90~95℃로 설정하였다.
물론, 상기 제어부(1)에서 자동난방 연소를 실시 이후 경과된 시간이 정해진 자동난방 연소시간(ABT)이 경과되었는지 판단(S7)한 결과 정해진 자동난방 연소시간(ABT; 예를 들어 20분)이 경과되었으면(S7에서 Yes), 난방 연소 전 검출된 급기온도 대비 정해진 자동난방 소화시간(ADT)을 전술한 바와 같이 설정(S12; 예를 들어 10분)한 다음, 정해진 자동난방 소화시간(ADT) 동안 버너를 소화시켜 난방을 정지(S13)하고, 계속해서 난방 정지 후 정해진 자동난방 소화시간(ADT)이 경과되었는지 판단(S14)하여, 만약 정해진 자동난방 소화시간(ADT)이 경과되면 난방 연소 전 급기온도를 검출하는 단계(S3)로 되돌아가 그 이후의 단계를 반복 수행하게 된다.
한편, 상기 제어부(1)에서 난방 연소 이후 현재 급기온도가 정해진 급기 이상(과열)온도(Tb)보다 높은지 판단(S10)한 결과, 난방 연소 이후 현재 급기온도가 정해진 급기 이상(과열)온도(Tb)보다 높지 않으면(S10에서 No), 반복 비교시간(t1) 직후 검지된 현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차가 기준 온도차(Ta)보다 큰지를 판단(S15)하게 된다.
이와 같이 상기 제어부(1)에서 반복 비교시간(t1) 직후 검지된 현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차가 기준 온도차(Ta)보다 큰지를 판단(S15)한 결과, 현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차가 기준 온도차(Ta)보다 크면(S15에서 Yes), 비록 열교환기로 유입되는 현재 급기온도가 곧바로 화재가 발생될 수 있을 정도로 높게 설정된 정해진 급기 이상(과열)온도(Tb; 즉 90~95℃)보다 높지는 않으나(S10에서 No), 비교적 짧은 시간 차(즉, 3~6분)를 갖고 각각 검지되는 현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차가 5~10℃로 설정된 기준 온도차(Ta)보다 크면, 화재가 발생될 수도 있을 정도로 급기온도가 짧은 시간에 급격히 변화되므로 우려되는 온도차로 일단 인식하고 현재까지 계수된 이상검지 판단 카운터 값을 "1" 증가(S16)시켜 준다.
이후, 상기와 같이 "1" 증가된 이상검지 판단 카운터 값이 정해진 회수(X; 예를 들어 2~3회) 이상인지 판단(S17)하여, 만약 정해진 회수(X) 이상이면(S17에서 Yes), 계속해서 급기온도가 상승되고 있는 상태이므로 외부에서 화재가 발생할 우려가 있는 것으로 완전히 판단하고, 전술한 바와 같이 난방 연소를 정지하고, 온도조절장치(4)의 표시부(41)에 에러 문구를 표시(S11)하게 된다.
그러나 "1" 증가된 이상검지 판단 카운터 값이 정해진 회수(X) 이상이 아니면(S17에서 No), 비록 급기온도가 짧은 시간에 급격히 변화되는 있으나, 아직 외부에서 화재가 발생할 정도의 온도변화는 아닌 것으로 판단하고, 반복 비교시간(t1) 직후 검지된 현재 급기온도를 기억장치(11)에 이미 기억되어 있는 이전 급기온도로 변경하여 저장하고, 반복 비교시간(t1) 계수값은 클리어(S18)한 다음, 반복 비교시간(t1)을 계수하기 시작하는 단계(S6)로 되돌아가 그 이후의 단계를 반복 수행한다.
한편, 상기 제어부(1)에서 반복 비교시간(t1) 직후 검지된 현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차가 기준 온도차(Ta)보다 큰지를 판단(S15)한 결과 현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차가 기준 온도차(Ta)보다 크지 않으면(S15에서 No), 이상검지 판단 카운터 값을 "0"으로 클리어(S19)한 다음, 온도조절장치(4)에서 자동모드 설정 해제신호 또는 난방정지신호가 입력되는지를 판단(S20)하게 된다.
이와 같이 상기 제어부(1)에서 온도조절장치(4)로부터 자동모드 설정 해제신호 또는 난방정지신호가 입력되는지를 판단(S20)한 결과, 자동모드 설정 해제신호 또는 난방정지신호 중 어느 한 신호라도 입력되면 보일러의 자동모드 작동 자체를 종료하고, 두 신호 중 어느 한 신호도 입력되지 않으면 정해진 자동난방 연소시간(ABT)이 경과되었는지 판단하는 단계(S7)로 되돌아가 정해진 자동난방 연소시간(ABT)이 경과될 때까지 그 이후의 단계를 반복 수행하게 됨으로써 외부화재에 따른 안전성을 대폭 확보할 수 있을 뿐만 아니라 제품 자체의 상품성과 안전성에 따른 신뢰도 등을 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.
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 : 제어부 11 : 기억장치
12 : 타이머 13 : 연산장치
2 : 급기온도 검출센서
4 : 온도조절장치 41 : 표시부
5 : 송풍팬 51 : 송풍팬 구동장치
6 : 공급온도 검출센서
7 : 점화장치
8 : 불꽃검지장치
9 : 가스공급 구동장치

Claims (7)

  1. 보일러가 난방대기 상태에 있을 때,
    제어부에서 자동모드 설정신호가 입력되는지 계속 판단하는 단계와;
    자동모드 설정신호 입력되면, 난방 연소 전 급기온도를 검지하는 단계와;
    난방 연소 전 급기온도가 정해진 자동난방 가능온도(AHT) 이내인지를 계속 판단하는 단계와;
    난방 연소 전 급기온도가 정해진 자동난방 가능온도(AHT) 이내이면 난방 연소 전 검출된 급기온도 대비 정해진 자동난방 연소시간(ABT)을 설정하고, 난방 연소 및 정해진 자동난방 연소시간(ABT) 계수를 시작하는 단계와;
    반복 비교시간(t1)을 계수하기 시작하는 단계와;
    정해진 자동난방 연소시간(ABT)을 경과하였는지 판단하는 단계와;
    정해진 자동난방 연소시간(ABT)을 경과하지 않았으면, 반복 비교시간(t1)을 경과하는지 계속 판단하는 단계와;
    반복 비교시간(t1)이 경과되면, 현재 급기온도를 검지하여 저장하는 단계와;
    현재 급기온도가 급기 이상(과열)온도(Tb)보다 높은지 판단하는 단계와;
    현재 급기온도가 급기 이상(과열)온도(Tb)보다 높으면, 외부에서 화재가 발생할 우려가 있는 것으로 판단하고 정해진 자동난방 연소시간(ABT)에 대한 잔여시간에 무관하게 난방 연소를 정지하고, 온도조절장치의 표시부에 외부화재 발생 우려에 의해 자동난방이 정지되었음을 알리는 에러 문구 표시해 주는 단계;로 이루어지되,
    상기 제어부에서 현재 급기온도가 급기 이상(과열)온도(Tb)보다 높은지 판단한 결과, 현재 급기온도가 정해진 급기 이상(과열)온도(Tb)보다 높지 않으면,
    반복 비교시간(t1) 직후 검지된 현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차가 기준 온도차(Ta)보다 큰지를 판단하는 단계와;
    현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차가 기준 온도차(Ta)보다 크면 화재의 우려가 있는 것으로 인식하고 현재까지 계수된 이상검지 판단 카운터 값을 "1" 증가시키는 단계와;
    "1" 증가된 이상검지 판단 카운터 값이 정해진 회수(X) 이상인지 판단하여, 정해진 회수(X) 이상이면 외부에서 화재가 발생할 우려가 있는 것으로 판단하고 난방 연소를 정지하고, 온도조절장치의 표시부에 에러 문구를 표시하는 단계로 되돌아가는 단계와;
    "1" 증가된 이상검지 판단 카운터 값이 정해진 회수(X) 이상이 아니면, 반복 비교시간(t1) 직후 검지된 현재 급기온도를 이전 급기온도로 기억장치에 저장하고, 반복 비교시간(t1) 계수값을 클리어한 다음 반복 비교시간(t1)을 계수하기 시작하는 단계로 되돌아가는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 보일러의 자동모드 작동 시 외부화재 방지를 위한 안전정지방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부에서 정해진 자동난방 연소시간(ABT)이 경과되었는지 판단한 결과 정해진 자동난방 연소시간(ABT)이 경과되었으면,
    난방 연소 전 검출된 급기온도 대비 자동난방 소화시간(ADT)을 설정하는 단계와;
    정해진 자동난방 소화시간(ADT) 동안 난방을 정지하는 단계와;
    난방 정지 후 정해진 자동난방 소화시간(ADT)이 경과되었는지 계속 판단한 결과 정해진 자동난방 소화시간(ADT)이 경과되면, 난방 연소 전 급기온도를 검출하는 단계로 되돌아가 그 이후의 단계를 반복 수행하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 보일러의 자동모드 작동 시 외부화재 방지를 위한 안전정지방법.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부에서 반복 비교시간(t1) 직후 검지된 현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차가 기준 온도차(Ta)보다 큰지를 판단한 결과 현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차가 기준 온도차(Ta)보다 크지 않으면,
    이상검지 판단 카운터 값을 "0"으로 클리어하는 단계와;
    이어서 온도조절장치에서 자동모드 설정 해제신호 또는 난방정지신호가 입력되는지를 판단하는 단계;를 더 실시하여,
    자동모드 설정 해제신호 또는 난방정지신호 중 어느 한 신호라도 입력되면 종료하고, 두 신호 중 어느 한 신호도 입력되지 않으면 정해진 자동난방 연소시간(ABT)이 경과되었는지 판단하는 단계로 되돌아가 그 이후의 단계를 반복 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 보일러의 자동모드 작동 시 외부화재 방지를 위한 안전정지방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 정해진 자동난방 가능온도(AHT)는 -9 ~ +17℃로 설정하고, 정해진 자동난방 연소시간(ABT)은 10~20분으로 설정하며, 반복 비교시간(t1)은 3~6분으로 설정하고, 정해진 급기 이상(과열)온도(Tb)는 90~95℃로 설정한 것을 특징으로 하는 보일러의 자동모드 작동 시 외부화재 방지를 위한 안전정지방법.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 정해진 자동난방 소화시간(ADT)은 20~10분으로 설정한 것을 특징으로 하는 보일러의 자동모드 작동 시 외부화재 방지를 위한 안전정지방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    현재 급기온도에서 이전 급기온도를 뺀 온도차와 비교되는 기준 온도차(Ta)는 5~10℃로 설정하고, 이상검지 판단 카운터 값과 비교되는 정해진 회수(X)는 2~3회로 설정한 것을 특징으로 하는 보일러의 자동모드 작동 시 외부화재 방지를 위한 안전정지방법.
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