KR101938565B1 - 캐스케이드 보일러 시스템에서의 배관 오조립 검지방법 - Google Patents

캐스케이드 보일러 시스템에서의 배관 오조립 검지방법 Download PDF

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방승훈
지영두
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김민호
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린나이코리아 주식회사
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    • G08B5/22—Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied using electric transmission; using electromagnetic transmission

Abstract

본 발명은 캐스케이드 보일러 시스템에서의 배관 오조립 검지방법에 관한 것으로 특히, 보일러에 전원이 인가되면 메인 보일러 내 제어부에서 난방 배관에 물이 있는지를 확인하기 위해 수위검지센서가 "온"인지 판단하는 단계와; 수위검지센서가 "온"이면 시운전 완료 이력이 있으며 복수의 보일러 중 연소가능 데이터가 저장된 보일러가 있는지 판단하는 단계와; 상기 수위검지센서가 "오프" 상태이거나 또는 시운전 완료 이력이 있으며 복수의 보일러 중 연소가능 데이터가 저장된 보일러가 있으면, 운전스위치가 "온"인지를 판단하여 운전스위치가 "오프" 상태이면 수위검지센서가 "온"인지 판단하는 단계로 되돌아가는 단계와; 운전스위치가 "온"이면 순환펌프를 "온"시키는 단계와; 이어서 연소 가능 보일러들 중 최상위 보일러 1대에 대해 연소를 시작하는 단계와; 연소 중인 보일러의 난방 공급관 연결부위에 설치되어 있는 제 2 출탕온도 검출센서를 통해 검출되는 제 2 출탕온도 대비 정해진 비율만큼 다운시킨 온도가 비연소 중인 보일러들의 환수온도 검출센서와 제 1 출탕온도 검출센서 및 제 2 출탕온도 검출센서 순으로 입력되는지를 순차적으로 판단하는 단계와; 비연소 중인 보일러 중 어느 한 보일러에서라도 연소 중인 보일러의 제 2 출탕온도 대비 정해진 비율만큼 다운시킨 온도가 환수온도 검출센서와 제 1 출탕온도 검출센서 및 제 2 출탕온도 검출센서 순으로 입력되면 각각의 보일러에 구비된 조작부의 표시부에 배관 오조립 에러표시를 하고 해당 보일러에 대해 연소불가 데이터를 저장하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
따라서, 캐스케이드 보일러 시스템에서 배관 오조립에 의해 제품이 동작하지 않고 대기상태에 있는 것을 방지할 수 있고, 성능 저하를 방지할 수 있어 시스템 자체의 상품성과 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.

Description

캐스케이드 보일러 시스템에서의 배관 오조립 검지방법{Piping misassembly detection method in cascade boiler system}
본 발명은 캐스케이드 보일러 시스템에서의 배관 오조립 검지방법에 관한 것으로 보다 구체적으로는 여러 대의 보일러가 설치되는 캐스케이드 시스템에서 난방 공급관과 난방 환수관의 배관 오조립을 검지할 수 있고, 최초 설치 시는 물론 보일러 사용 중 또는 제품 교환이 발생할 경우에 관계없이 배관의 오조립을 검지할 수 있으며, 특히 배관 오조립에 의해 해당 열원기(즉, 보일러)가 동작하지 않는 것을 방지할 수 있도록 발명한 캐스케이드 보일러 시스템에서의 배관 오조립 검지방법에 관한 것이다.
일반적으로 보일러(Boiler)는 난방과 온수의 공급을 위하여 설치되는 장치로, 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 가스 보일러 등으로 구분되며 다양한 종류의 보일러가 개발되어 사용되고 있다.
이와 같은 보일러(Boiler)는, 리모컨 또는 온도조절기 등을 통해 본체를 가동시켜 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 온수를 공급 등의 목적으로 사용되어 지고 있다.
한편, 최근 들어 복수의 소형 보일러를 병렬로 연결하여 대형 보일러의 용량을 갖추고, 난방부하에 필요한 열량만큼 보일러를 선택적으로 가동시킬 수 있도록 구성된 캐스케이드 시스템(Cascade System)이 널리 사용되고 있다.
이와 같은 캐스케이드 시스템은 대형 보일러를 단독으로 사용하는 경우와 비교하여 소형 보일러를 사용함으로써 협소한 공간에 설치가 가능하고, 유지보수 및 관리가 용이한 이점이 있다.
또한, 난방부하가 적은 경우에는 일부의 보일러만 가동시키고, 난방부하가 커져 필요한 열량이 증가할 경우에는 추가로 필요한 열량만큼 보일러가 추가로 가동시킴으로써 연료비를 절감할 수 있어 보일러의 유지비가 적게 드는 이점이 있다.
그런데 이와 같은 캐스케이드 시스템을 적용하는 장소에서 여러 대의 보일러를 설치하다 보면 설치 시공 중에 일부 보일러에 연결되는 난방 공급관과 난방 환수관이 반대로 조립될 수 있는 가능성이 있다.
이와 같이 일부 보일러에 연결되는 배관에 대한 오조립이 발생하면 다른 열원기 즉 다른 보일러에서 공급하는 열량이 반대로 연결된 배관을 타고 공급되어 해당 보일러는 동작하지 않고 계속 대기상태에 머물게 되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 10-1172215호(2012년 08월 01일) 대한민국 공개특허공보 특1999-0071311호(1999년 09월 27일)
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 최초 전원 인가 후 시운전으로 물의 흐름이 발생 시에는 보일러 내부의 수위검지센서, 수압센서가 물 있음을 검지한 시간과 열교환기의 난방수배출구에 설치되어 있는 제 1 출탕온도 검출센서를 통해 검출되는 제 1 출탕온도의 온도변화에 따른 물 있음을 검지하는 시간, 난방 공급관 연결부위에 설치되어 있는 제 2 출탕온도 검출센서를 통해 검출되는 제 2 출탕온도의 온도변화에 따른 물 있음을 검지하는 시간을 판단하여 순차적으로 입력되는지를 확인하는 방식을 통해 배관이 오조립인지를 판단하고, 또 보일러가 운전 상태일 때에는 최상위 보일러만 연소시켜 연소 중인 보일러의 제 2 출탕온도 검출센서를 통해 검출되는 제 2 출탕온도 대비 정해진 비율(X)만큼 다운시킨 온도가 비연소 중인 보일러의 환수온도 검출센서와 제 1 출탕온도 검출센서 및 제 2 출탕온도 검출센서 순으로 입력되는지를 판단하는 방식을 통해 배관이 오조립인지를 판단하며, 또한 제품 교체 등이 발생할 경우도 위와 같은 방법을 이용하여 최초 운전 및 운전 중 일 때 배관의 오조립 검지가 가능하되, 각각의 검사모드에서 배관 오조립 검지 시 설치 조작부를 이용하여 시공자에게 배관이 이상 상태임을 표시해 줌으로써 배관 오조립에 의해 제품이 동작하지 않고 대기상태에 있는 것을 방지할 수 있고, 특히 캐스케이드 보일러 시스템에서의 성능 저하를 방지할 수 있어 시스템 자체의 상품성과 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 캐스케이드 보일러 시스템에서의 배관 오조립 검지방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 난방부하에 따라 선택적으로 가동되며, 난방수를 순환시키는 순환펌프와; 상기 순환펌프에 의해 압송된 난방수에 버너의 연소열을 전달하는 열교환기를 포함하고 상호 통신이 가능하게 접속된 복수의 보일러;를 구비하되, 각 보일러의 열교환기 난방수 배출구와 난방 공급관 연결부위에는 각각 제 1 및 제 2 출탕온도 검출센서가 설치되고, 난방 환수관에는 수압센서와 수위검지센서 및 환수온도 검출센서가 설치된 캐스케이드 보일러 시스템에서의 배관 오조립 검지방법을 구성함에 있어서, 보일러에 전원이 인가되면 메인 보일러 내 제어부에서 난방 배관에 물이 있는지를 확인하기 위해 수위검지센서가 "온"인지 판단하는 단계와; 수위검지센서가 "온"이면 시운전 완료 이력이 있으며 복수의 보일러 중 연소가능 데이터가 저장된 보일러가 있는지 판단하는 단계와; 상기 수위검지센서가 "오프" 상태이거나 또는 시운전 완료 이력이 있으며 복수의 보일러 중 연소가능 데이터가 저장된 보일러가 있으면, 운전스위치가 "온"인지를 판단하여 운전스위치가 "오프" 상태이면 수위검지센서가 "온"인지 판단하는 단계로 되돌아가는 단계와; 운전스위치가 "온"이면 순환펌프를 "온"시키는 단계와; 이어서 연소 가능 보일러들 중 최상위 보일러 1대에 대해 연소를 시작하는 단계와; 연소 중인 보일러의 난방 공급관 연결부위에 설치되어 있는 제 2 출탕온도 검출센서를 통해 검출되는 제 2 출탕온도 대비 정해진 비율만큼 다운시킨 온도가 비연소 중인 보일러들의 환수온도 검출센서와 제 1 출탕온도 검출센서 및 제 2 출탕온도 검출센서 순으로 입력되는지를 순차적으로 판단하는 단계와; 비연소 중인 보일러 중 어느 한 보일러에서라도 연소 중인 보일러의 제 2 출탕온도 대비 정해진 비율만큼 다운시킨 온도가 환수온도 검출센서와 제 1 출탕온도 검출센서 및 제 2 출탕온도 검출센서 순으로 입력되면 각각의 보일러에 구비된 조작부의 표시부에 배관 오조립 에러표시를 하고 해당 보일러에 대해 연소불가 데이터를 저장하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 정해진 비율은 10~20%인 것을 특징으로 한다.
또, 연소 중인 보일러의 난방 공급관 연결부위에 설치되어 있는 제 2 출탕온도 검출센서를 통해 검출되는 제 2 출탕온도 대비 정해진 비율만큼 다운시킨 온도가 비연소 중인 보일러들의 환수온도 검출센서와 제 1 출탕온도 검출센서 및 제 2 출탕온도 검출센서 순으로 입력되는지를 순차적으로 판단한 결과 비연소 중인 보일러 중 어느 한 보일러에서라도 연소 중인 보일러의 제 2 출탕온도 대비 정해진 비율만큼 다운시킨 온도가 환수온도 검출센서와 제 1 출탕온도 검출센서 및 제 2 출탕온도 검출센서 순으로 입력된 상태이면 해당 보일러에 구비된 조작부의 표시부에 배관 오조립 에러표시를 하고 연소불가 데이터를 저장한 후에는 각각 현재 연소 가능 보일러의 설정온도로 제어를 시작하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
또한, 수위검지센서 "온" 후, 시운전 완료 이력이 있으며 복수의 보일러 중 연소가능 데이터가 저장된 보일러가 있는지 판단한 결과, 시운전 완료 이력 및 연소가능 데이터가 저장된 보일러가 없으면, 자동 시운전을 시작하는 단계와; 이어서 순환펌프를 "온"시키는 단계와; 첫 번째 보일러에서 최종 n번째 보일러가 완료될 때까지 해당 보일러의 난방 환수 측 수압센서의 물 있음 검지시간(t1)과, 수위검지센서의 물 있음 검지시간(t2) 및 난방 공급 측의 제 1 출탕온도의 급격한 온도변화에 따른 물 있음 검지시간(t3)과 제 2 출탕온도의 급격한 온도변화에 따른 물 있음 검지시간(t4)을 확인하는 단계와; 각각 해당 보일러의 t1~t4가 순차적으로 입력되는지 판단하는 단계와; 각각 해당 보일러의 t1~t4가 순차적으로 입력되었으면 해당 보일러에 대한 사용가능 데이터를 각각 저장하는 단계;를 순차적으로 반복 실시하는 것을 특징으로 한다.
또, 각각의 보일러에서 해당 보일러의 t1~t4가 순차적으로 입력되는지 판단한 결과, 어느 한 보일러에서라도 순차적으로 입력되지 않으면, 해당 보일러에 구비된 조작부의 표시부에 배관 오조립 에러표시를 하고 해당 보일러에 대한 연소불가 데이터를 저장하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
또한, 최종 n번째 보일러가 완료될 때까지 자동 시운전에 따른 배관 오조립 판단을 완료한 후에는, 시운전 완료 데이터를 저장하는 단계와; 시운전을 완료하는 단계;를 더 실시한 다음 수위검지센서가 "온"인지 판단하는 단계로 되돌아가는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 캐스케이드 보일러 시스템에서의 배관 오조립 검지방법에 의하면, 최초 전원 인가 후 시운전으로 물의 흐름이 발생 시에는 보일러 내부의 수위검지센서, 수압센서가 물 있음을 검지한 시간과 열교환기의 난방수배출구에 설치되어 있는 제 1 출탕온도 검출센서를 통해 검출되는 제 1 출탕온도(Th1)의 온도변화에 따른 물 있음을 검지하는 시간, 난방 공급관 연결부위에 설치되어 있는 제 2 출탕온도 검출센서를 통해 검출되는 제 2 출탕온도(Th2)의 온도변화에 따른 물 있음을 검지하는 시간을 판단하여 순차적으로 입력되는지를 확인하는 방식을 통해 배관이 오조립인지를 판단하고, 또 보일러가 운전 상태일 때에는 최상위 보일러만 연소시켜 연소 중인 보일러의 제 2 출탕온도 검출센서를 통해 검출되는 제 2 출탕온도(Th2) 대비 정해진 비율(X)만큼 다운시킨 온도가 비연소 중인 보일러의 환수온도 검출센서와 제 1 출탕온도 검출센서 및 제 2 출탕온도 검출센서 순으로 입력되는지를 판단하는 방식을 통해 배관이 오조립인지를 판단하며, 또한 제품 교체 등이 발생할 경우도 위와 같은 방법을 이용하여 최초 운전 및 운전 중 일 때 배관의 오조립 검지가 가능하되, 각각의 검사모드에서 배관 오조립 검지 시 설치 조작부를 이용하여 시공자에게 배관이 이상 상태임을 표시해 줌으로써 배관 오조립에 의해 제품이 동작하지 않고 대기상태에 있는 것을 방지할 수 있고, 특히 캐스케이드 보일러 시스템에서의 성능 저하를 방지할 수 있어 시스템 자체의 상품성과 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명 방법이 적용된 보일러의 정면도.
도 2는 본 발명 방법이 적용된 캐스케이드 보일러 시스템의 기구적인 연결 상태도.
도 3은 본 발명 방법이 적용된 보일러들의 내부 블럭 및 연결 상태도.
도 4는 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 정면도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명 방법이 적용된 캐스케이드 보일러 시스템의 기구적인 연결 상태도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명 방법이 적용된 보일러들의 내부 블럭 및 연결 상태도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명은,
난방부하(5)에 따라 선택적으로 가동되며, 난방수를 순환시키는 순환펌프(2)와; 상기 순환펌프(2)에 의해 압송된 난방수에 버너의 연소열을 전달하는 열교환기를 포함하고 상호 통신이 가능하게 접속된 복수의 보일러(1₁~1n);를 구비하되, 각 보일러(1₁~1n)의 열교환기 난방수 배출구(3a)와 난방 공급관(3b) 연결부위에는 각각 제 1 및 제 2 출탕온도 검출센서(12)(13)가 설치되고, 난방 환수관(4)에는 수압센서(14)와 수위검지센서(15) 및 환수온도 검출센서(16)가 순차적으로 설치된 캐스케이드 보일러 시스템에서의 배관 오조립 검지방법을 구성함에 있어서,
보일러에 전원이 인가되면 메인 보일러 내 제어부에서 난방 배관에 물이 있는지를 확인하기 위해 수위검지센서(15)가 "온"인지 판단하는 단계(S1)와;
수위검지센서(15)가 "온"이면 시운전 완료 이력이 있으며 복수의 보일러(1₁~1n) 중 연소가능 데이터가 저장된 보일러가 있는지 판단하는 단계(S2)와;
상기 단계(S1)(S2)에서 각각 판단한 결과 수위검지센서(15)가 "오프" 상태이거나 또는 시운전 완료 이력이 있으며 복수의 보일러(1₁~1n) 중 연소가능 데이터가 저장된 보일러가 있으면, 운전스위치가 "온"인지를 판단(S3)하여 운전스위치가 "오프" 상태이면 수위검지센서(15)가 "온"인지 판단하는 단계(S1)로 되돌아가는 단계와;
운전스위치가 "온"이면 순환펌프(2)를 "온"시키는 단계(S4)와;
이어서 연소 가능 보일러들 중 최상위 보일러(Master) 1대에 대해 연소를 시작하는 단계(S5)와;
연소 중인 보일러의 난방 공급관(3b) 연결부위에 설치되어 있는 제 2 출탕온도 검출센서(13)를 통해 검출되는 제 2 출탕온도(Th2) 대비 정해진 비율(X)만큼 다운시킨 온도가 비연소 중인 보일러(1₂~1n)들의 환수온도 검출센서(16)와 제 1 출탕온도 검출센서(12) 및 제 2 출탕온도 검출센서(13) 순으로 입력되는지를 순차적으로 판단하는 단계(S6-1, S6-2, ... S6-n)와;
비연소 중인 보일러 중 어느 한 보일러에서라도 연소 중인 보일러의 제 2 출탕온도(Th2) 대비 정해진 비율(X)만큼 다운시킨 온도가 환수온도 검출센서(16)와 제 1 출탕온도 검출센서(12) 및 제 2 출탕온도 검출센서(13) 순으로 입력되면, 각각의 보일러에 구비된 조작부(17)의 표시부에 배관 오조립 에러표시를 하고 해당 보일러에 대해 연소불가 데이터를 저장하는 단계(S7-1, S7-2, ... S7-n);로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 정해진 비율(X)은 제 2 출탕온도(Th2) 대비 80~90%로 설정한 것을 특징으로 한다.
또, 연소 중인 보일러의 난방 공급관(3b) 연결부위에 설치되어 있는 제 2 출탕온도 검출센서(13)를 통해 검출되는 제 2 출탕온도(Th2) 대비 정해진 비율(X)만큼 다운시킨 온도가 비연소 중인 보일러(1₂~1n)들의 환수온도 검출센서(16)와 제 1 출탕온도 검출센서(12) 및 제 2 출탕온도 검출센서(13) 순으로 입력되는지를 순차적으로 판단한 결과 비연소 중인 보일러 중 어느 한 보일러에서라도 연소 중인 보일러의 제 2 출탕온도(Th2) 대비 정해진 비율(X)만큼 다운시킨 온도가 환수온도 검출센서(16)와 제 1 출탕온도 검출센서(12) 및 제 2 출탕온도 검출센서(13) 순으로 입력된 상태(S6-1, S6-2, ... S6-n 단계 중 어느 한 단계에서라도 Yes) 이어서 해당 보일러에 구비된 조작부(17)의 표시부에 배관 오조립 에러표시를 하고 연소불가 데이터를 저장(S7-1, S7-2, ... S7-n)한 후에는,
각각 현재 연소 가능 보일러의 설정온도로 제어를 시작하는 단계(S8);를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
또한, 수위검지센서 "온" 후, 시운전 완료 이력이 있으며 복수의 보일러 중 연소가능 데이터가 저장된 보일러가 있는지 판단(S2)한 결과, 시운전 완료 이력 및 연소가능 데이터가 저장된 보일러가 없으면(S2에서 No), 자동 시운전을 시작하는 단계(S9)와;
이어서 순환펌프(2)를 "온"시키는 단계(S10)와;
첫 번째 보일러(1₁)에서 최종 n번째 보일러(1n)가 완료될 때까지, 해당 보일러의 난방 환수 측 수압센서(14)의 물 있음 검지시간(t1)과, 수위검지센서(15)의 물 있음 검지시간(t2) 및 난방 공급 측의 제 1 출탕온도(Th1)의 급격한 온도변화에 따른 물 있음 검지시간(t3)과 제 2 출탕온도(Th2)의 급격한 온도변화에 따른 물 있음 검지시간(t4)을 확인하는 단계(S11-1, S11-2, ... S11-n)와;
각각 해당 보일러의 t1~t4가 순차적으로 입력되는지 판단하는 단계(S12-1, S12-2, ... S12-n)와;
각각 해당 보일러의 t1~t4가 순차적으로 입력되었으면, 해당 보일러에 대한 사용가능 데이터를 각각 저장하는 단계(S13-1, S13-2, ... S13-n);를 순차적으로 반복 실시하는 것을 특징으로 한다.
또, 각각의 보일러에서 해당 보일러의 t1~t4가 순차적으로 입력되는지 판단(S12-1, S12-2, ... S12-n)한 결과, 어느 한 보일러에서라도 t1~t4가 순차적으로 입력되지 않으면,
해당 보일러에 구비된 조작부(17)의 표시부에 배관 오조립 에러표시를 하고 해당 보일러에 대한 연소불가 데이터를 저장하는 단계(S14-1, S14-2, ... S14-n);를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
또한, 최종 n번째 보일러(1n)가 완료될 때까지 자동 시운전에 따른 배관 오조립 판단을 완료한 후에는,
시운전 완료 데이터를 저장하는 단계(S15)와;
시운전을 완료하는 단계(S16);를 더 실시한 다음 수위검지센서(15)가 "온"인지 판단하는 단계(S1)로 되돌아가는 것을 특징으로 한다.
여기서 미설명 부호 18은 부하 구동부이고, 19는 순환펌프 구동부이며, 20은 통신회로부이고, 21은 배관 오조립 판단부와 자동 시운전 판단부, 연소 가능 및 불가능 보일러 저장부 등을 구비한 정보 저장부이다.
이와 같은 단계로 이루어진 본 발명 방법에 대한 작용효과를 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명이 적용된 캐스케이드 보일러 시스템은 도 2와 같이, 난방부하(5)에 따라 선택적으로 가동되며, 난방수를 순환시키는 복수의 순환펌프(2)가 난방부하(5) 배관과 각각의 보일러(1₁~1n) 사이에 각각 설치되어 있다.
또, 상기 순환펌프(2)에 의해 압송된 난방수에 버너의 연소열을 전달하는 열교환기를 포함하는 복수의 보일러(1₁~1n)는 통신 회로부(20)를 통해 상호 통신이 가능하게 접속된 형태를 가지고 있다.
또한, 각 보일러(1₁~1n)의 열교환기 난방수 배출구(3a)와 난방 공급관(3b) 연결부위에는 도 1 및 도 3과 같이 각각 제 1 및 제 2 출탕온도 검출센서(12)(13)가 설치되고, 난방 환수관(4)에는 수압센서(14)와 수위검지센서(15) 및 환수온도 검출센서(16)가 순차적으로 설치된 형태를 갖는다.
이와 같은 캐스케이드 시스템을 갖는 보일러에 전원이 인가되면, 메인 보일러 내 제어부(11)에서 난방 배관에 물이 있는지를 확인하기 위하여 난방 환수관(4)에 설치되어 있는 수위검지센서(15)가 "온"인지 판단(S1)하게 된다.
이와 같이 수위검지센서(15)의 상태를 확인한 결과 수위검지센서(15)가 "온"이면, 난방 배관 내에 물이 차 있는 것으로 인식하고, 전원 공급 이전에 시운전 완료 이력이 있음과 동시에 복수의 보일러(1₁~1n) 중 연소가능 데이터가 저장된 보일러가 있는지 판단(S2)하게 된다.
상기와 같이 수위검지센서(15)가 "온"인지 및 전원 공급 이전에 시운전 완료 이력이 있음과 동시에 복수의 보일러(1₁~1n) 중 연소가능 데이터가 저장된 보일러가 있는지를 각각 판단(S1)(S2), 수위검지센서(15)가 "오프" 상태(S1에서 No; 즉, 난방 배관에 물이 차 있지 않는 상태)이거나, 또는 시운전 완료 이력이 있으면서 복수의 보일러(1₁~1n) 중 연소가능 데이터가 저장된 보일러가 있으면(S2에서 Yes), 운전스위치가 시공자 또는 사용자에 의해 "온"되는지를 판단(S3)하여, 만약 운전스위치가 "오프" 상태이면 수위검지센서(15)가 "온"인지 판단하는 단계(S1)로 되돌아가 그 이후의 단계를 반복 수행한다.
그러나 시공자 또는 사용자에 의해 운전스위치가 "온"되면, 난방 배관에 물이 차이도록 순환펌프(2)를 "온"(S4)시켜 준 다음, 연소 가능 보일러들 중 최상위 보일러(Master) 1대에 대해 연소(즉, 난방 연소)를 시작(S5)한다.
이어서, 연소 중인 보일러의 난방 공급관(3b) 연결부위에 각각 설치되어 있는 제 2 출탕온도 검출센서(13)를 통해 난방 공급관 내로 실제 공급되는 난방수의 온도인 제 2 출탕온도(Th2)를 검출하고, 이렇게 검출된 제 2 출탕온도(Th2) 대비 정해진 비율(X; 예를 들어 10~20%)만큼 다운시킨 온도 즉, 제 2 출탕온도(Th2) 대비 80~90% 되는 온도가 비연소 중인 보일러(1₂~1n)들 내에 각각 설치되어 있는 환수온도 검출센서(16)와 제 1 출탕온도 검출센서(12) 및 제 2 출탕온도 검출센서(13) 순으로 각각 입력(즉, 검지)되는지를 비연소 보일러 순서에 맞춰 순차적으로 판단(S6-1, S6-2, ... S6-n)하게 된다.
이와 같이 연소 중인 보일러의 제 2 출탕온도(Th2) 대비 80~90% 되는 온도가 각각 비연소 중인 보일러(1₂~1n)들에 설치되어 있는 환수온도 검출센서(16)와 제 1 출탕온도 검출센서(12) 및 제 2 출탕온도 검출센서(13) 순으로 입력되는지를 순서에 맞춰 순차적으로 판단한 결과, 비연소 중인 보일러 중 어느 한 보일러에서라도 연소 중인 보일러의 제 2 출탕온도(Th2) 대비 정해진 비율(X)만큼 다운시킨 온도가 환수온도 검출센서(16)와 제 1 출탕온도 검출센서(12) 및 제 2 출탕온도 검출센서(13) 순으로 입력되는 경우가 있으면, 해당 보일러의 배관이 오조립된 상태이므로 인해 연소 중인 보일러에서 가열된 후 배출되는 난방수가 난방 환수관(4)을 통해 역류되고 있는 것으로 인식하고, 각각의 보일러에 구비된 조작부(17)의 표시부에 배관 오조립 에러표시를 함은 물론 해당 보일러에 대해 연소불가 데이터를 저장(S7-1, S7-2, ... S7-n)하게 된다.
따라서, 보일러 사용 중 또는 제품 교환시에 관계없이 보일러의 시공자 또는 사용자가 상기 조작부(17)의 표시부에 표시되는 배관 오조립 에러표시 상태를 보고 해당 보일러의 배관 즉 난방 공급관(3b)과 난방 환수관(4)을 상호 오조립한 상태임을 정확히 인식하고 빠른 시간내에 배관을 정확히 조립할 수 있을 뿐만 아니라 배관 오조립에 의해 해당 즉, 보일러가 동작하지 않는 것을 방지할 수 있어 캐스케이드 보일러 시스템에서의 성능 저하를 방지할 수 있다.,
또, 상기와 같이 연소 중인 보일러의 난방 공급관(3b) 연결부위에 설치되어 있는 제 2 출탕온도 검출센서(13)를 통해 검출되는 제 2 출탕온도(Th2) 대비 정해진 비율(X)만큼 다운시킨 온도가 비연소 중인 보일러(1₂~1n)들의 환수온도 검출센서(16)와 제 1 출탕온도 검출센서(12) 및 제 2 출탕온도 검출센서(13) 순으로 입력되는지를 순차적으로 판단한 결과 비연소 중인 보일러 중 어느 한 보일러에서라도 연소 중인 보일러의 제 2 출탕온도(Th2) 대비 정해진 비율(X)만큼 다운시킨 온도가 환수온도 검출센서(16)와 제 1 출탕온도 검출센서(12) 및 제 2 출탕온도 검출센서(13) 순으로 입력된 상태(S6-1, S6-2, ... S6-n 단계 중 어느 한 단계에서라도 Yes) 이어서 해당 보일러에 구비된 조작부(17)의 표시부에 배관 오조립 에러표시를 하고 연소불가 데이터를 저장(S7-1, S7-2, ... S7-n)한 후에는, 캐스케이드 보일러 스스템 자체를 각각 현재 연소 가능 보일러의 설정온도로 제어하기 시작(S8)한다.
한편, 전원이 인가되고 수위검지센서(15)가 "온"된 상태이어서, 시운전 완료 이력이 있으며 복수의 보일러 중 연소가능 데이터가 저장된 보일러가 있는지 판단(S2)한 결과, 시운전 완료 이력 및 연소가능 데이터가 저장된 보일러가 없으면(S2에서 No), 보일러를 막 시공한 상태로 판단하고 보일러 전체에 대해 자동 시운전을 시작(S9)함은 물론 순환펌프(2)들을 "온"(S10) 시켜 난방 배관에 물을 체우게 된다.
이후, 메인 보일러인 첫 번째 보일러(1₁)부터 시작하여 최종 n번째 보일러(1n)가 완료될 때까지 후술하는 단계(S11-1, S11-2, ... S11-n), (S12-1, S12-2, ... S12-n), (S13-1, S13-2, ... S13-n), (S14-1, S14-2, ... S14-n)를 반복 수행한다.
즉, 해당 보일러의 난방 환수관(4)에 설치되어 있는 수압센서(14)에서 물이 있음을 검지하는 시간(t1)과, 수위검지센서(15)에서 물이 있음을 검지하는 시간(t2) 및 열교환기의 난방수 배출구(3a)에 설치되어 있는 제 1 출탕온도 검출센서(12)에서 검출되는 제 1 출탕온도(Th1)가 급격히 변화됨에 따른 물 있음 검지시간(t3) 및 난방 공급관(3b) 연결부위에 설치되어 있는 제 2 출탕온도 검출센서(13)에서 검출되는 제 2 출탕온도(Th2)가 급격히 변화됨에 따른 물 있음 검지시간(t4)을 각각 확인(S11-1, S11-2, ... S11-n)한다.
이어서, 메인 보일러 내 제어부(11)에서는 각각 해당 보일러에서 검출한 검지시간들인 t1~t4가 정상적인 배관 연결시 난방수의 흐름에 대응하여 순차적으로 입력되는지 판단(S12-1, S12-2, ... S12-n)하여, 만약 각각 해당 보일러의 t1~t4가 순차적으로 입력되고 있으면, 해당 보일러에 난방 공급관(3b) 및 난방 환수관(4)이 정상적으로 연결된 상태로 인식하고, 해당 보일러에 대한 사용가능 데이터를 각각 저장(S13-1, S13-2, ... S13-n)하는 과정을 설치된 보일러 전체에 대해 순차적으로 반복 실시하게 된다.
이와 같이 각각의 보일러에서 해당 보일러의 t1~t4가 순차적으로로 입력되는지 판단(S12-1, S12-2, ... S12-n)한 결과, 어느 한 보일러에서라도 t1~t4가 순차적으로 입력되지 않으면, 해당 보일러의 배관이 오조립된 상태이므로 인해 물이 있음이 검지되는 순서가 다른 것으로 인식하고, 각각의 보일러에 구비된 조작부(17)의 표시부에 해당 보일러의 배관 오조립 에러표시를 함은 물론 해당 보일러에 대해 연소불가 데이터를 저장(S14-1, S14-2, ... S14-n)하게 된다.
따라서, 보일러의 최조 설치 후 시운전을 실행하면서 보일러의 시공자가 각각의 보일러 조작부(17)의 표시부에 표시되는 배관 오조립 에러표시 상태를 보고 해당 보일러의 배관 즉, 난방 공급관(3b)과 난방 환수관(4)을 상호 오조립한 상태임을 정확히 인식하고 곧바로 오조립된 보일러의 배관을 상호 교체 조립할 수 있어 캐스케이드 보일러 시스템 자체의 상품성과 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다
한편, 최종 n번째 보일러(1n)가 완료될 때까지 자동 시운전에 따른 배관 오조립 판단을 완료한 후에는, 시운전 완료 데이터를 저장(S15)하고, 시운전을 완료(S16)한 다음 수위검지센서(15)가 "온"인지 판단하는 단계(S1)로 되돌아가 그 이후의 단계를 반복 수행함므로써 보일러의 설치 후 시운전시는 물론 보일러 사용 중 또는 제품 교환시에 관계없이 언제든 보일러들의 배관 오조립이 있을 경우 이를 자동으로 검출하여 각각의 보일러에 구비된 조작부의 표시부에 배관 오조립 에러를 표시해 줄 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.
1₁~1n : 보일러
11 : 제어부 12 : 제 1 출탕온도 검출센서
13 : 제 2 출탕온도 검출센서 14 : 수압센서
15 : 수위검지센서 16 : 환수온도 검출센서
17 : 조작부 18 : 부하 구동부
19 : 순환펌프 구동부 20 : 통신회로부
21 : 정보 저장부
2 : 순환펌프
3a : 난방수 배출구 3b : 난방 공급관
4 : 난방 환수관
5 : 난방부하

Claims (6)

  1. 난방부하에 따라 선택적으로 가동되며, 난방수를 순환시키는 순환펌프와; 상기 순환펌프에 의해 압송된 난방수에 버너의 연소열을 전달하는 열교환기를 포함하고 상호 통신이 가능하게 접속된 복수의 보일러;를 구비하되, 각 보일러의 열교환기 난방수 배출구와 난방 공급관 연결부위에는 각각 제 1 및 제 2 출탕온도 검출센서가 설치되고, 난방 환수관에는 수압센서와 수위검지센서 및 환수온도 검출센서가 설치된 캐스케이드 보일러 시스템에서의 배관 오조립 검지방법을 구성함에 있어서, 보일러에 전원이 인가되면 메인 보일러 내 제어부에서 난방 배관에 물이 있는지를 확인하기 위해 수위검지센서가 "온"인지 판단하는 단계와; 수위검지센서가 "온"이면 시운전 완료 이력이 있으며 복수의 보일러 중 연소가능 데이터가 저장된 보일러가 있는지 판단하는 단계와; 상기 수위검지센서가 "오프" 상태이거나 또는 시운전 완료 이력이 있으며 복수의 보일러 중 연소가능 데이터가 저장된 보일러가 있으면, 운전스위치가 "온"인지를 판단하여 운전스위치가 "오프" 상태이면 수위검지센서가 "온"인지 판단하는 단계로 되돌아가는 단계와; 운전스위치가 "온"이면 순환펌프를 "온"시키는 단계와; 이어서 연소 가능 보일러들 중 최상위 보일러 1대에 대해 연소를 시작하는 단계와; 연소 중인 보일러의 난방 공급관 연결부위에 설치되어 있는 제 2 출탕온도 검출센서를 통해 검출되는 제 2 출탕온도 대비 정해진 비율만큼 다운시킨 온도가 비연소 중인 보일러들의 환수온도 검출센서와 제 1 출탕온도 검출센서 및 제 2 출탕온도 검출센서 순으로 입력되는지를 순차적으로 판단하는 단계와; 비연소 중인 보일러 중 어느 한 보일러에서라도 연소 중인 보일러의 제 2 출탕온도 대비 정해진 비율만큼 다운시킨 온도가 환수온도 검출센서와 제 1 출탕온도 검출센서 및 제 2 출탕온도 검출센서 순으로 입력되면 각각의 보일러에 구비된 조작부의 표시부에 배관 오조립 에러표시를 하고 해당 보일러에 대해 연소불가 데이터를 저장하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 캐스케이드 보일러 시스템에서의 배관 오조립 검지방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 정해진 비율은 10~20%인 것을 특징으로 하는 캐스케이드 보일러 시스템에서의 배관 오조립 검지방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    연소 중인 보일러의 난방 공급관 연결부위에 설치되어 있는 제 2 출탕온도 검출센서를 통해 검출되는 제 2 출탕온도 대비 정해진 비율만큼 다운시킨 온도가 비연소 중인 보일러들의 환수온도 검출센서와 제 1 출탕온도 검출센서 및 제 2 출탕온도 검출센서 순으로 입력되는지를 순차적으로 판단한 결과, 비연소 중인 보일러 중 어느 한 보일러에서라도 연소 중인 보일러의 제 2 출탕온도 대비 정해진 비율만큼 다운시킨 온도가 환수온도 검출센서와 제 1 출탕온도 검출센서 및 제 2 출탕온도 검출센서 순으로 입력된 상태이면 해당 보일러에 구비된 조작부의 표시부에 배관 오조립 에러표시를 하고 연소불가 데이터를 저장한 후에는,
    각각 현재 연소 가능 보일러의 설정온도로 제어를 시작하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 캐스케이드 보일러 시스템에서의 배관 오조립 검지방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    수위검지센서 "온" 후, 시운전 완료 이력이 있으며 복수의 보일러 중 연소가능 데이터가 저장된 보일러가 있는지 판단한 결과, 시운전 완료 이력 및 연소가능 데이터가 저장된 보일러가 없으면,
    자동 시운전을 시작하는 단계와;
    이어서 순환펌프를 "온"시키는 단계와;
    첫 번째 보일러에서 최종 n번째 보일러가 완료될 때까지 해당 보일러의 난방 환수 측 수압센서의 물 있음 검지시간(t1)과, 수위검지센서의 물 있음 검지시간(t2) 및 난방 공급 측의 제 1 출탕온도의 급격한 온도변화에 따른 물 있음 검지시간(t3)과 제 2 출탕온도의 급격한 온도변화에 따른 물 있음 검지시간(t4)을 확인하는 단계와;
    각각 해당 보일러의 t1~t4가 순차적으로 입력되는지 판단하는 단계와;
    각각 해당 보일러의 t1~t4가 순차적으로 입력되었으면 해당 보일러에 대한 사용가능 데이터를 각각 저장하는 단계;를 순차적으로 반복 실시하는 것을 특징으로 하는 캐스케이드 보일러 시스템에서의 배관 오조립 검지방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    각각의 보일러에서 해당 보일러의 t1~t4가 순차적으로 입력되는지 판단한 결과, 어느 한 보일러에서라도 순차적으로 입력되지 않으면,
    해당 보일러에 구비된 조작부의 표시부에 배관 오조립 에러표시를 하고 해당 보일러에 대한 연소불가 데이터를 저장하는 단계;를 각각 더 실시하는 것을 특징으로 하는 캐스케이드 보일러 시스템에서의 배관 오조립 검지방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    최종 n번째 보일러가 완료될 때까지 자동 시운전에 따른 배관 오조립 판단을 완료한 후에는,
    시운전 완료 데이터를 저장하는 단계와;
    시운전을 완료하는 단계;를 더 실시한 다음 수위검지센서가 "온"인지 판단하는 단계로 되돌아가는 것을 특징으로 하는 캐스케이드 보일러 시스템에서의 배관 오조립 검지방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012117782A (ja) 2010-12-02 2012-06-21 Purpose Co Ltd 給湯システム、給湯装置及び給湯制御方法

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