KR101976646B1 - 온수저장탱크를 구비한 난방전용 보일러의 삼방변 고착 및 고장 검지방법 - Google Patents

온수저장탱크를 구비한 난방전용 보일러의 삼방변 고착 및 고장 검지방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 온수저장탱크를 구비한 난방전용 보일러의 삼방변 고착 및 고장 검지방법에 관한 것으로 특히, 난방전용 보일러에 전원전압이 공급되고 연소대기 또는 휴지 상태이면, 제어부에서 현재 버너가 소화상태인지 계속 판단하는 단계와; 소화상태이면, 소화 이후 현재 절체 방향에서의 삼방변 유지 시간을 타이머를 통해 계수하기 시작하는 단계와; 타이머에 의해 계수된 삼방변 유지 계수시간이 정해진 제 1 시간(t1)을 경과하는지 계속 판단하는 단계와; 지금까지 계수된 삼방변 유지 계수시간이 정해진 제 1 시간(t1)을 경과하였으면 순환펌프를 "온"시키는 단계와; 이어서 정해진 제 2 시간(t2)을 계수하며 그동안 열교환기에서 배출되는 물의 온도를 계속 검출하며 시간당 출탕온도 변화량을 계속 산출하는 단계와; 열교환기에서 배출되는 물의 시간당 출탕온도 변화량이 온도안정화로 판단할 수 있는 정해진 온도안정화 시 변화량(△T1) 보다 작은 상태를 정해진 제 3 지속시간(t3) 동안 연속 유지하는지를 계속 판단하는 단계와; 열교환기 물의 시간당 출탕온도 변화량이 정해진 온도안정화 시 변화량(△T1) 보다 작은 상태를 정해진 제 3 지속시간(t3) 동안 연속 유지하면, 삼방변의 고착 및 이상 여부를 1차적으로 체크하기 위해 삼방변에 이전의 반대 측 절체신호를 출력하는 단계와; 이어서 타이머를 통해 난방배관 및 온수 가열용 배관이 합해지는 3방향 배관 결합부 내 물이 열교환기의 출탕부까지 도달하는데 걸릴 수 있는 정해진 제 4 시간(t4)에 대한 계수를 시작함은 물론 열교환기의 시간당 출탕온도 변화량을 산출하는 단계와; 상기 정해진 제 4 시간(t4)이 경과되면 열교환기의 시간당 출탕온도 변화량이 난방배관 및 온수 가열용 배관 내의 물 온도 차이로 결정되는 정해진 출당온도 변화량(△T2) 이상인지 판단하는 단계와; 삼방변에 반대 측으로 절체신호를 출력하고 제 4 시간(t4)이 경과된 후 열교환기의 시간당 출탕온도 변화량이 정해진 출당온도 변화량(△T2) 이상이면, 삼방변이 정상으로 작동되고 있어 난방배관과 온수 가열용 배관 내 수온차이로 인해 온도변화가 일어났다고 판단하고 순환펌프를 "오프"시키고 초기 현재 버너가 소화상태인지 계속 판단하는 단계로 되돌아가는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이와 같이 이와 같이 본 발명에서는 삼방변의 고착 또는 이상상태에 대해 1차 체크를 통해 연소를 실시하지 않고 삼방변의 고착 여부의 체크가 가능하므로 여름철이나 사용자가 장기간 부재 시(난방 및 온수를 사용하지 않는 상태)에도 신속하게 삼방변의 상태에 대한 검출이 가능하여 아프터 써비스(A/S) 시 효율성을 증대시킬 수 있다.

Description

온수저장탱크를 구비한 난방전용 보일러의 삼방변 고착 및 고장 검지방법{Three-way fixing and fault detection method of heating-only boiler with hot water storage tank}
본 발명은 온수저장탱크를 구비한 난방전용 보일러의 삼방변 고착 및 고장 검지방법에 관한 것으로 보다 구체적으로는 본체의 외부에 온수저장탱크가 별도로 구비되고, 열교환기의 출탕부와 난방배관 및 온수 가열용 배관 사이에는 열교환기를 통해 가열된 고온수가 온수저장탱크 내 간접 열교환을 위한 온수 가열용 배관 또는 난방배관에 선택적으로 공급하기 위해 두 개의 출구가 구비된 삼방변이 설치된 상태를 가진 난방전용 보일러에서, 삼방변의 고착 또는 오동작 등을 사전에 검지하고 안전 정지할 수 있도록 하는 방식을 통해 사용자의 의지와 다른 고온수 방출에 의한 화상을 방지할 수 있고, 보일러 자체의 기능인 난방 및 온수 사용 성능에 대한 불량을 미연에 방지할 수 있도록 발명한 온수저장탱크를 구비한 난방전용 보일러의 삼방변 고착 및 고장 검지방법에 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 더운 물을 공급하기 위하여 물을 끓이는 시설을 말하며, 주택용 보일러의 경우에는 실내의 바닥 등에 설치된 난방배관에 더운물을 공급하여 난방을 하거나, 온수배관을 통해 온수를 공급하고 있다.
또, 보일러는 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.
또한, 온수기는 냉수를 데워 소비자에게 온수를 제공하기 위한 목적으로만 설치되는 장치로, 그 크기에 따라 가정용으로 이용되는 소형 온수기에서부터 식당이나 산업용 등으로 이용되는 중형 및 대형 보일러까지 널리 개발되고 사용되고 있을 뿐만 아니라, 사용되는 연료에 따라서 전기 온수기, 기름 온수기 및 가스 온수기 등으로 구분되며 다양한 종류의 온수기가 개발되어 사용되고 있다.
한편, 보일러 또는 온수기 등과 같은 열원발생기에서 가열된 온수를 저장하는 온수저장탱크는 비교적 적은 용적을 갖게 제작하여 열원발생기 본체 내에 설치되는 경우와, 비교적 큰 용적을 갖게 제작하여 열원발생기 본체의 외부에 설치하는 경우가 있다.
또, 열원발생기의 외부에 설치되는 온수저장탱크의 경우 열원발생기 본체 내의 열교환기 등을 통해 가열된 온수의 열을 이용하여 저장탱크 내에 저장된 물을 가열하거나 또는 외부 온수저장탱크 내에 히터를 설치하여 가열하는 등의 방식을 채택하고 있다.
또한, 난방전용 보일러에서는 난방전용 사용 기능 외 사용자의 의도 및 설치 환경에 따라, 삼방변 및 온수저장탱크를 별도로 추가 연결하고, 온수저장탱크 내에서 보일러 열교환기로부터 공급된 고온수와의 간접 열교환을 통해 사용자에게 풍부한 온수를 공급할 수 있는 기능도 추가적으로 갖추고 있다.
이렇듯 보일러 내 열교환기를 통해 가열된 고온수가 온수저장탱크 내 간접 열교환을 위한 온수 가열용 배관 또는 난방배관에 선택적으로 공급하기 위해 두 개의 출구가 구비된 삼방변이 설치되어 사용자의 운전 모드에 따라 삼방변을 온수 측 또는 난방 측으로 절체시켜 제어한다.
그런데 종래 난방전용 보일러에서는 삼방변의 고장을 검출하지 않았거나, 또는 연소를 하여 난방 연소 시 난방배관의 온도 상승 여부 또는 온수 연소 시 온수출탕 온도의 상승 여부로 삼방변의 고장을 판단하고 있다.
그러나 이러한 방법은 반드시 연소를 실시하여야 삼방변의 고착 및 고장 여부의 체크가 가능하다.
또한, 난방 연소 시에는 삼방변의 난방측 고착을 온수 연소 시에는 삼방변이 온수측으로 고착되어있는 부분은 검출할 수 없었으며, 연소 대기 및 휴지 상태에서의 삼방변 고착의 경우에는 검출이 불가하다.
이에 따라 난방 측 또는 온수 측 절체를 통해 운전을 실시하는 동결방지 운전 및 동결방지 연소, 시운전, 완전동결 체크 등에 따른 제어동작이 제대로 수행될 수 없는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 10-2014-0128592(2014년 11월 06일) 대한민국 특허공보 특1995-0004505(1995년 05월 01일)
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본체의 외부에 온수저장탱크가 별도로 구비되고, 열교환기의 출탕부와 난방배관 및 온수 가열용 배관 사이에는 열교환기를 통해 가열된 고온수가 온수저장탱크 내 간접 열교환을 위한 온수 가열용 배관 또는 난방배관에 선택적으로 공급하기 위해 두 개의 출구가 구비된 삼방변이 설치된 상태를 가진 난방전용 보일러의 삼방변 고착 여부를 연소 대기 또는 휴지 시 1차 체크를 통해 검출하고, 삼방변이 고착되었다고 판단되면 2차 체크를 통해 연소를 실시하면서 삼방변 출력을 난방 ↔ 온수 측 절체를 시켜 체크할 수 있도록 하여 삼방변의 고착 및 오동작 여부까지 한 번에 체크할 수 있도록 함으로써 우선 1차 체크를 통해 연소를 실시하지 않고 삼방변의 고착 여부의 체크가 가능하여 여름철이나 사용자가 장기간 부재 시(난방 및 온수를 사용하지 않는 상태)에도 신속하게 삼방변의 상태에 대한 검출이 가능하여 아프터 써비스(A/S) 시 효율성을 증대시킬 수 있고, 또한 난방배관에 별도의 써미스터를 추가하지 않고도 삼방변의 이상 유무에 대한 체크가 가능함으로 비용절감 효과를 얻을 수 있으며, 특히 사용자의 의지와 다른 고온수 방출에 의한 화상을 방지할 수 있고, 삼방변 절체를 통한 제어가 오동작될 수 있는 가능성을 방지할 수 있으며, 난방 및 온수 사용성에 대한 불량을 미연에 방지할 수 있고, 기구 보호운전(동결방지운전 등)에 대한 기능도 제대로 동작시킬 수 있어 난방전용 보일러 자체의 상품성과 각 기능작동에 대한 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 온수저장탱크를 구비한 난방전용 보일러의 삼방변 고착 및 고장 검지방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 방법은, 온수저장탱크를 구비한 난방전용 보일러의 삼방변 고착 및 고장 검지방법에 있어서, 난방전용 보일러에 전원전압이 공급되고 연소대기 또는 휴지 상태이면, 제어부에서 현재 버너가 소화상태인지 계속 판단하는 단계와; 소화상태이면, 소화 이후 현재 절체 방향에서의 삼방변 유지 시간을 타이머를 통해 계수하기 시작하는 단계와; 타이머에 의해 계수된 삼방변 유지 계수시간이 정해진 제 1 시간(t1)을 경과하는지 계속 판단하는 단계와; 지금까지 계수된 삼방변 유지 계수시간이 정해진 제 1 시간(t1)을 경과하였으면 순환펌프를 "온"시키는 단계와; 이어서 정해진 제 2 시간(t2)을 계수하며 그동안 열교환기에서 배출되는 물의 온도를 계속 검출하며 시간당 출탕온도 변화량을 계속 산출하는 단계와; 열교환기에서 배출되는 물의 시간당 출탕온도 변화량이 온도안정화로 판단할 수 있는 정해진 온도안정화 시 변화량(△T1) 보다 작은 상태를 정해진 제 3 지속시간(t3) 동안 연속 유지하는지를 계속 판단하는 단계와; 열교환기 물의 시간당 출탕온도 변화량이 정해진 온도안정화 시 변화량(△T1) 보다 작은 상태를 정해진 제 3 지속시간(t3) 동안 연속 유지하면, 삼방변의 고착 및 이상 여부를 1차적으로 체크하기 위해 삼방변에 이전의 반대 측 절체신호를 출력하는 단계와; 이어서 타이머를 통해 난방배관 및 온수 가열용 배관이 합해지는 3방향 배관 결합부 내 물이 열교환기의 출탕부까지 도달하는데 걸릴 수 있는 정해진 제 4 시간(t4)에 대한 계수를 시작함은 물론 열교환기의 시간당 출탕온도 변화량을 산출하는 단계와; 상기 정해진 제 4 시간(t4)이 경과되면 열교환기의 시간당 출탕온도 변화량이 난방배관 및 온수 가열용 배관 내의 물 온도 차이로 결정되는 정해진 출당온도 변화량(△T2) 이상인지 판단하는 단계와; 삼방변에 반대 측으로 절체신호를 출력하고 제 4 시간(t4)이 경과된 후 열교환기의 시간당 출탕온도 변화량이 정해진 출당온도 변화량(△T2) 이상이면, 삼방변이 정상으로 작동되고 있어 난방배관과 온수 가열용 배관 내 수온차이로 인해 온도변화가 일어났다고 판단하고 순환펌프를 "오프"시키고 초기 현재 버너가 소화상태인지 계속 판단하는 단계로 되돌아가는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 정해진 제 1 시간(t1)은 12~24시간으로 설정하고, 정해진 제 2 시간(t2)은 2~5분으로 설정하며, 정해진 제 3 시간(t3)은 20~30초로 설정하고, 정해진 온도안정화 시 변화량(△T1)은 1~2℃로 설정하며, 정해진 제 4 시간(t4)은 2~5초로 설정하고, 정해진 출당온도 변화량(△T2)은 7~10℃로 설정한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제어부에서 삼방변에 반전 절체신호를 출력하고 제 4 시간(t4)이 경과된 후 열교환기의 시간당 출탕온도 변화량이 정해진 출당온도 변화량(△T2) 이상인지 판단한 결과 그 미만이면, 삼방변 고착으로 인한 물의 온도 변화가 없다고 판단하여 삼방변이 고착되었을 가능성이 있다고 판단하고 2차 체크를 위하여, 삼방변의 반전 절체를 위해 이전에 출력한 삼방변 절체신호가 난방 측이었는지를 판단하는 단계와; 이전의 삼방변 절체신호가 난방 측이면, 현재 온수온도를 검출하여 저장하고 연소를 시작하는 단계와; 연소 시작 후 삼방변 고장(온수 측)으로 인해 온수온도가 상승하는데 충분한 정해진 제 5 시간(t5)을 계수하기 시작하는 단계와; 제 5 시간(t5)이 경과되면 그때의 온수온도를 다시 검출하여 저장하는 단계와; 연소가 시작되고 제 5 시간(t5)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서 연소 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 작은지 판단하는 단계와; 제 5 시간(t5) 경과 후 현재 온수온도 - 연소 이전 온수온도한 값이 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 크거나 같으면, 삼방변이 온수 측으로 고착되어 있다고 판단하고 표시부를 통해 삼방변 이상상태임을 표시해 주고 종료하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
그러나 상기 제어부에서 연소가 시작되고 제 5 시간(t5)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서 연소 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 작은지 판단한 결과 작으면, 현재 온수온도를 검출하여 저장하고 삼방변에 온수 측으로의 절체신호를 출력하는 단계와; 삼방변 고장(난방 측)으로 인해 온수온도가 상승하는데 충분한 정해진 제 6 시간(t6)을 계수하기 시작하는 단계와; 제 6 시간(t6)이 경과되면 그때의 온수온도를 다시 검출하여 저장하는 단계와; 삼방변에 온수 측으로 절체신호를 출력하고 제 6 시간(t6)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서 삼방변 온수 측 절체신호 출력 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 정해진 제 4 온수온도 변화량(△T4) 이상인지 판단하는 단계와; 제 6 시간(t6) 경과 후 현재 온수온도 - 삼방변 온수 측 절체 이전 온수온도한 값이 제 4 온수온도 변화량(△T4) 미만이면, 삼방변이 난방 측으로 고착되어 있다고 판단하고 표시부를 통해 삼방변 이상상태임을 표시해 주고 종료하는 단계와; 제 6 시간(t6) 경과 후 현재 온수온도 - 삼방변 온수 측 절체 이전 온수온도한 값이 제 4 온수온도 변화량(△T4) 이상이면, 삼방변 출력에 따른 동작에는 이상이 없다고 최종 판단하고 연소를 정지시키고 초기 현재 버너가 소화상태인지 계속 판단하는 단계로 되돌아가 그 이후 단계를 반복 수행하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
이때, 정해진 제 5 시간(t5)은 3~5분으로 설정하고, 정해진 제 6 시간(t6)은 5~10분으로 설정하며, 정해진 제 3 온수온도 변화량(△T3) 및 정해진 제 4 온수온도 변화량(△T4)은 각각 2~5℃로 설정한 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제어부에서 삼방변의 반전 절체를 위해 이전에 출력한 삼방변 절체신호가 난방 측이었는지를 판단한 결과, 이전의 삼방변 절체신호가 온수 측이면, 현재 온수온도를 검출하여 저장하고 연소를 시작하는 단계와; 연소 시작 후 삼방변 고장(난방 측)으로 인해 온수온도가 상승하는데 충분한 정해진 제 6 시간(t6)을 계수하기 시작하는 단계와; 제 6 시간(t6)이 경과되면 그때의 온수온도를 다시 검출하여 저장하는 단계와; 연소가 이루어지고 제 6 시간(t6)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서 연소 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 정해진 제 4 온수온도 변화량(△T4) 보다 작은지 판단하는 단계와; 제 6 시간(t6) 경과 후 현재 온수온도 - 삼방변 온수 측 절체 이전 온수온도한 값이 제 4 온수온도 변화량(△T4) 보다 크거나 같으면, 삼방변이 난방 측으로 고착되어 있다고 판단하고 표시부를 통해 삼방변 이상상태임을 표시해 주고 종료하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
그러나 상기 제어부에서 연소가 이루어지고 제 6 시간(t6)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서 연소 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 정해진 제 4 온수온도 변화량(△T4) 보다 작은 판단한 결과 작으면, 현재 온수온도를 검출하여 저장하고 삼방변에 난방 측으로의 절체신호를 출력하는 단계와; 삼방변 난방 측 절체 후 삼방변 고장(온수 측)으로 인해 온수온도가 상승하는데 충분한 정해진 제 5 시간(t5)을 계수하기 시작하는 단계와; 제 5 시간(t5)이 경과되면 그때의 온수온도를 다시 검출하여 저장하는 단계와; 삼방변에 온수 측으로 절체신호를 출력하고 제 5 시간(t5)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서 삼방변 온수 측 절체신호 출력 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 작은지 판단하는 단계와; 제 5 시간(t5) 경과 후 현재 온수온도 - 삼방변 온수 측 절체신호 출력 이전 온수온도한 값이 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 크거나 같으면, 삼방변이 온수 측으로 고착되어 있다고 판단하고 표시부를 통해 삼방변 이상상태임을 표시해 주고 종료하는 단계와; 제 5 시간(t5) 경과 후 현재 온수온도 - 삼방변 온수 측 절체신호 출력 이전 온수온도한 값이 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 작으면, 삼방변 출력에 따른 동작에는 이상이 없다고 최종 판단하고 연소를 정지시키고 초기 현재 버너가 소화상태인지 계속 판단하는 단계로 되돌아가 그 이후 단계를 반복 수행하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 온수저장탱크를 구비한 난방전용 보일러의 삼방변 고착 및 고장 검지방법에 의하면, 본체의 외부에 온수저장탱크가 별도로 구비되고, 열교환기의 출탕부와 난방배관 및 온수 가열용 배관 사이에는 열교환기를 통해 가열된 고온수가 온수저장탱크 내 간접 열교환을 위한 온수 가열용 배관 또는 난방배관에 선택적으로 공급하기 위해 두 개의 출구가 구비된 삼방변이 설치된 상태를 가진 난방전용 보일러의 삼방변 고착 여부를 연소 대기 또는 휴지 시 1차 체크를 통해 검출하고, 삼방변이 고착되었다고 판단되면 2차 체크를 통해 연소를 실시하면서 삼방변 출력을 난방 ↔ 온수 측 절체를 시켜 체크할 수 있도록 하여 삼방변의 고착 및 오동작 여부까지 한 번에 체크할 수 있도록 함으로써 우선 1차 체크를 통해 연소를 실시하지 않고 삼방변의 고착 여부의 체크가 가능하여 여름철이나 사용자가 장기간 부재 시(난방 및 온수를 사용하지 않는 상태)에도 신속하게 삼방변의 상태에 대한 검출이 가능하여 아프터 써비스(A/S) 시 효율성을 증대시킬 수 있다.
또한, 난방배관에 별도의 써미스터를 추가하지 않고도 삼방변의 이상 유무에 대한 체크가 가능함으로 비용절감 효과를 얻을 수 있으며, 특히 사용자의 의지와 다른 고온수 방출에 의한 화상을 방지할 수 있고, 삼방변 절체를 통한 제어가 오동작될 수 있는 가능성을 방지할 수 있으며, 난방 및 온수 사용성에 대한 불량을 미연에 방지할 수 있고, 기구 보호운전(동결방지운전 등)에 대한 기능도 제대로 동작시킬 수 있어 난방전용 보일러 자체의 상품성과 각 기능작동에 대한 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명 방법이 적용된 온수저장탱크를 구비한 난방전용 보일러의 블록 구성도.
도 2는 본 발명 방법이 적용된 온수저장탱크를 구비한 난방전용 보일러의 개략적인 연결 상태도.
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 1은 본 발명 방법이 적용된 온수저장탱크를 구비한 난방전용 보일러의 블록 구성도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명 방법이 적용된 온수저장탱크를 구비한 난방전용 보일러의 개략적인 연결 상태도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명 방법은, 난방전용 보일러 본체 내 열교환기(11)의 출탕부에 결합된 고온수 공급배관(12)에 설치되어 열교환기(11) 내에서 가열된 후 난방부하(15)와 연결된 난방배관(14) 또는 온수저장탱크(21) 내로 연결된 온수 가열용 배관(16)으로 공급되는 고온수의 온도를 검출하는 출탕온도 검출센서(18)와; 열교환기(11)의 환수부에 결합된 환수배관(13)에 설치되어 난방부하(15)와 연결된 난방배관(14) 또는 온수저장탱크(21) 내로 연결된 온수 가열용 배관(16)을 순환한 후 열교환기 측으로 환수되는 난방수 또는 온수 가열용 물의 온도를 검출하는 환수온도 검출센서(19)와; 일측 입구에는 고온수 공급배관(12)의 출구에 연결되고, 두 출구에는 각각 난방배관(14) 및 온수 가열용 배관(16)의 입구가 연결된 형태를 갖고 제어부(20)의 출력신호에 대응하여 난방 또는 온수 측으로 절체되어 열교환기(11)에서 배출되는 고온수의 공급방향을 결정하는 삼방변(23)과; 상기 난방배관(14) 및 온수 가열용 배관(16)이 합해지는 3방향 배관 결합부(17)와 열교환기(11) 환수부의 환수배관(13) 상에 설치되어 열교환기(11)와 난방배관(14) 또는 열교환기(11)와 온수 가열용 배관(16)을 통과한 물을 순환시켜 주는 순환펌프(24)와; 열교환기(11)에서 삼방변(23)과 온수 가열용 배관(16)을 통해 공급하는 온수 가열용 물과의 열교환을 통해 가열되는 온수저장탱크(21) 내 온수온도를 검출하는 저장탱크 온수온도 검출센서(22)와; 정해진 용적을 갖고 보일러 본체의 외부에 설치된 상태에서 삼방변(23)이 온수 측으로 절체된 상태에서 순환펌프(24)의 작동시 온수 가열용 배관(16)을 통해 공급되는 고온의 온수 가열용 물에서 발생하는 열과의 열교환을 통해 내부로 급수되는 물을 가열하여 소비자에게 온수로 제공하는 온수저장탱크(21)와; 연산장치(201)와 기억장치(202) 및 타이머(203) 등을 구비하고 난방 및 온수온도 제어에 따른 전반적인 제어기능을 수행하는 제어부(20)와; 표시부(251) 및 각종 키를 구비하고 난방온도 및 온수온도 설정 및 제어에 필요한 키 신호를 입력시켜 줄 수 있는 온도조절장치(25);를 포함하는 온수저장탱크를 구비한 난방전용 보일러의 삼방변 고착 및 고장 검지방법에 있어서,
난방전용 보일러에 전원전압이 공급되고 연소대기 또는 휴지 상태이면, 제어부(20)에서 현재 버너가 소화상태인지 계속 판단하는 단계(S1)와;
소화상태이면, 소화 이후 현재 절체 방향에서의 삼방변 유지 시간을 타이머(203)를 통해 계수하기 시작하는 단계(S2)와;
타이머(203)에 의해 계수된 삼방변 유지 계수시간이 정해진 제 1 시간(t1)을 경과하는지 계속 판단하는 단계(S3)와;
지금까지 계수된 삼방변 유지 계수시간이 정해진 제 1 시간(t1)을 경과하였으면, 순환펌프(24)를 "온"시키는 단계(S4)와;
이어서 정해진 제 2 시간(t2)을 계수하며 그동안 열교환기(11)에서 배출되는 물의 온도를 계속 검출하며 시간당 출탕온도 변화량을 계속 산출하는 단계(S5)와;
열교환기(11)에서 배출되는 물의 시간당 출탕온도 변화량이 온도안정화로 판단할 수 있는 정해진 온도안정화 시 변화량(△T1) 보다 작은 상태를 정해진 제 3 지속시간(t3) 동안 연속 유지하는지를 계속 판단하는 단계(S6)와;
열교환기 물의 시간당 출탕온도 변화량이 정해진 온도안정화 시 변화량(△T1) 보다 작은 상태를 정해진 제 3 지속시간(t3) 동안 연속 유지하면, 삼방변(23)의 고착 및 이상 여부를 1차적으로 체크하기 위해 삼방변(23)에 이전의 반대 측 절체신호를 출력하는 단계(S7)와;
이어서 타이머(203)를 통해 난방배관(14) 및 온수 가열용 배관(16)이 합해지는 3방향 배관 결합부(17) 내 물이 열교환기(11)의 출탕부까지 도달하는데 걸릴 수 있는 정해진 제 4 시간(t4)에 대한 계수를 시작함은 물론 열교환기(11)의 시간당 출탕온도 변화량을 산출하는 단계(S8)와;
상기 정해진 제 4 시간(t4)이 경과되면 열교환기(11)의 시간당 출탕온도 변화량이 난방배관(14) 및 온수 가열용 배관(16) 내의 물 온도 차이로 결정되는 정해진 출당온도 변화량(△T2) 이상인지 판단하는 단계(S9)와;
삼방변(23)에 반대 측으로 절체신호를 출력하고 제 4 시간(t4)이 경과된 후 열교환기(11)의 시간당 출탕온도 변화량이 정해진 출당온도 변화량(△T2) 이상이면(S9에서 Yes), 삼방변(23)이 정상으로 작동되고 있어 난방배관(14)과 온수 가열용 배관(16) 내 수온차이로 인해 온도변화가 일어났다고 판단하고 순환펌프(24)를 "오프"(S10)시킨 후, 초기 현재 버너가 소화상태인지 계속 판단하는 단계(S1)로 되돌아가는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 정해진 제 1 시간(t1)은 12~24시간으로 설정하고, 정해진 제 2 시간(t2)은 2~5분으로 설정하며, 정해진 제 3 시간(t3)은 20~30초로 설정하고, 정해진 온도안정화 시 변화량(△T1)은 1~2℃로 설정하며, 정해진 제 4 시간(t4)은 2~5초로 설정하고, 정해진 출당온도 변화량(△T2)은 7~10℃로 설정한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제어부(20)에서 삼방변(23)에 반전 절체신호를 출력하고 제 4 시간(t4)이 경과된 후 열교환기(11)의 시간당 출탕온도 변화량이 정해진 출당온도 변화량(△T2) 이상인지 판단(S9)한 결과 그 미만이면(S9에서 No),
삼방변 고착으로 인한 물의 온도 변화가 없다고 판단하여 삼방변이 고착되었을 가능성이 있다고 판단하고 2차 체크를 위하여, 삼방변(23)의 반전 절체를 위해 이전에 출력한 삼방변 절체신호가 난방 측이었는지를 판단하는 단계(S11)와;
이전의 삼방변 절체신호가 난방 측이면(S11에서 Yes), 현재 온수온도를 검출하여 저장하고 연소를 시작하는 단계(S12)와;
연소 시작 후 삼방변 고장(온수 측)으로 인해 온수온도가 상승하는데 충분한 정해진 제 5 시간(t5)을 계수하기 시작하는 단계(S13)와;
제 5 시간(t5)이 경과되면 그때의 온수온도를 다시 검출하여 저장하는 단계(S14)와;
연소가 시작되고 제 5 시간(t5)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서 연소 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 작은지 판단하는 단계(S15)와;
제 5 시간(t5) 경과 후 현재 온수온도 - 연소 이전 온수온도한 값이 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 크거나 같으면(S15에서 No), 삼방변(23)이 온수 측으로 고착되어 있다고 판단하고 표시부(251)를 통해 삼방변 이상상태임을 표시해 주고 종료하는 단계(S16);를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
그러나 상기 제어부(20)에서 연소가 시작되고 제 5 시간(t5)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서 연소 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 작은지 판단(S15)한 결과 작으면(S15에서 Yes),
현재 온수온도를 검출하여 저장하고 삼방변(23)에 온수 측으로의 절체신호를 출력하는 단계(S17)와;
이어서 삼방변 고장(난방 측)으로 인해 온수온도가 상승하는데 충분한 정해진 제 6 시간(t6)을 계수하기 시작하는 단계(S18)와;
제 6 시간(t6)이 경과되면 그때의 온수온도를 다시 검출하여 저장하는 단계(S19)와;
삼방변에 온수 측으로 절체신호를 출력하고 제 6 시간(t6)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서 삼방변 온수 측 절체신호 출력 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 정해진 제 4 온수온도 변화량(△T4) 이상인지 판단하는 단계(S20)와;
제 6 시간(t6) 경과 후 현재 온수온도 - 삼방변 온수 측 절체 이전 온수온도한 값이 제 4 온수온도 변화량(△T4) 미만이면(S20에서 No), 삼방변이 난방 측으로 고착되어 있다고 판단하고 표시부를 통해 삼방변 이상상태임을 표시해 주고 종료하는 단계(S21)와;
제 6 시간(t6) 경과 후 현재 온수온도 - 삼방변 온수 측 절체 이전 온수온도한 값이 제 4 온수온도 변화량(△T4) 이상이면(S20에서 Yes), 삼방변 출력에 따른 동작에는 이상이 없다고 최종 판단하고 연소를 정지(S23)시키고 초기 현재 버너가 소화상태인지 계속 판단하는 단계(S1)로 되돌아가 그 이후 단계를 반복 수행하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
이때, 정해진 제 5 시간(t5)은 3~5분으로 설정하고, 정해진 제 6 시간(t6)은 5~10분으로 설정하며, 정해진 제 3 온수온도 변화량(△T3) 및 정해진 제 4 온수온도 변화량(△T4)은 각각 2~5℃로 설정한 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제어부(20)에서 삼방변의 반전 절체를 위해 이전에 출력한 삼방변 절체신호가 난방 측이었는지를 판단(S11)한 결과, 이전의 삼방변 절체신호가 온수 측이면(S11 No),
현재 온수온도를 검출하여 저장하고 연소를 시작하는 단계(S23)와;
연소 시작 후 삼방변 고장(난방 측)으로 인해 온수온도가 상승하는데 충분한 정해진 제 6 시간(t6)을 계수하기 시작하는 단계(S24)와;
제 6 시간(t6)이 경과되면 그때의 온수온도를 다시 검출하여 저장하는 단계(S25)와;
연소가 이루어지고 제 6 시간(t6)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서 연소 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 정해진 `제 4 온수온도 변화량(△T4) 보다 작은지 판단하는 단계(S26)와;
제 6 시간(t6) 경과 후 현재 온수온도 - 삼방변 온수 측 절체 이전 온수온도한 값이 제 4 온수온도 변화량(△T4) 보다 크거나 같으면(S26에서 No), 삼방변이 난방 측으로 고착되어 있다고 판단하고 표시부를 통해 삼방변 이상상태임을 표시해 주고 종료하는 단계(S27);를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
그러나 상기 제어부(20)에서 연소가 이루어지고 제 6 시간(t6)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서 연소 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 정해진 제 4 온수온도 변화량(△T4) 보다 작은지 판단한 결과 작으면(S26에서 Yes), 현재 온수온도를 검출하여 저장하고 삼방변에 난방 측으로의 절체신호를 출력하는 단계(S28)와;
삼방변 난방 측 절체 후 삼방변 고장(온수 측)으로 인해 온수온도가 상승하는데 충분한 정해진 제 5 시간(t5)을 계수하기 시작하는 단계(S29)와;
제 5 시간(t5)이 경과되면 그때의 온수온도를 다시 검출하여 저장하는 단계(S30)와;
삼방변에 온수 측으로 절체신호를 출력하고 제 5 시간(t5)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서 삼방변 온수 측 절체신호 출력 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 작은지 판단하는 단계(S31)와;
제 5 시간(t5) 경과 후 현재 온수온도 - 삼방변 온수 측 절체신호 출력 이전 온수온도한 값이 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 크거나 같으면(S31에서 No), 삼방변이 온수 측으로 고착되어 있다고 판단하고 표시부를 통해 삼방변 이상상태임을 표시해 주고 종료하는 단계(S32)와;
제 5 시간(t5) 경과 후 현재 온수온도 - 삼방변 온수 측 절체신호 출력 이전 온수온도한 값이 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 작으면(S31에서 Yes), 삼방변 출력에 따른 동작에는 이상이 없다고 최종 판단하고 연소를 정지(S33)시키고, 초기 현재 버너가 소화상태인지 계속 판단하는 단계(S1)로 되돌아가 그 이후 단계를 반복 수행하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
여기서 미설명부호 231은 삼방변 구동부이고, 241은 순환펌프 구동부이며, 26은 불꽃 검출센서이고, 27은 송풍팬이며, 271은 송풍팬 구동부이고, 28은 가스공급밸브이며, 281은 가스공급밸브 구동부이다.
이와 같은 단계로 이루어진 본 발명 방법에 대한 작용효과를 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에서는 난방전용 보일러의 제어부(20)에서 전원전압이 정상적으로 공급된 상태에서 연소대기 또는 휴지 상태에 있을 경우, 현재 버너가 연소허가 금지 조전하에서 소화상태를 유지하는지를 계속 판단(S1)하여, 만약 소화상태이면 소화 이후 현재 유지되고 있는 삼방변의 절체 방향에 대한 삼방변 유지 시간을 타이머(203)를 통해 계수하기 시작(S2)한다.
이때, 연소 금지 조건이라 함은 사용자가 난방/온수 사용의 의지가 없어 난방/온수 운전을 "오프"한 상태이거나, 난방/온수의 운전을 "ON" 하였으나 난방배관온도가 난방설정온도보다 높아 난방 연소 조건이 아닌 경우 또는 온수저장탱크(21) 내 온도가 온수설정온도보다 높아 온수 연소 조건이 아닌 경우를 통칭한다.
이후, 상기 제어부(20)에서는 타이머(203)에 의해 계수되고 되고 있는 삼방변 유지 계수시간이 정해진 제 1 시간(t1)을 경과하는지 계속 판단(S3)하여, 지금까지 계수된 삼방변 유지 계수시간이 정해진 제 1 시간(t1)을 경과되면, 순환펌프 구동부(241)를 통해 순환펌프(24)를 "온"시켜(S4), 열교환기 내의 물을 삼방변(23)의 현재 절체 위치에 대응하여 난방배관(14) 또는 온수 가열용 배관(16) 측으로 순환시켜 준다.
이때, 상기 삼방변 유지 계수시간과 비교되는 정해진 제 1 시간(t1)은, 장시간 작동되지 않을 때 삼방변(23)이 고착될 수 있는 정도의 긴 시간으로 본 발명에서는 12시간 이상 24시간 이내에서 설정하였다.
또한, 상기와 같이 순환펌프(24)를 구동시킨 상기 제어부(20)에서는, 이어서 정해진 제 2 시간(t2)을 계수하며 그동안 열교환기(11)에서 배출되는 물의 온도를 출탕온도 검출센서(18)를 통해 계속 검출하며 연산장치(201)를 통해 시간당 출탕온도 변화량을 계속 산출(S5)하여 기억장치(202)에 저장한다.
이때, 정해진 제 2 시간(t2)은 열교환기(11)에서 배출되는 물의 온도가 안정화되는데 걸릴 수 있는 시간으로, 상기 난방배관(14) 및 온수 가열용 배관(16)의 길이 등에 따라 변동될 수 있는데, 본 발명에서는 이들을 감안하여 2~5분 이내로 설정하였다.
이후, 상기 제어부(20)에서는 순환펌프(24) 작동 후 정해진 제 2 시간(t2) 동안 산출된 열교환기(11)에서 배출되는 물의 시간당 출탕온도 변화량이, 온도안정화로 판단할 수 있는 정해진 온도안정화 시 변화량(△T1) 보다 작은 상태를 정해진 제 3 지속시간(t3) 동안 연속 유지하는지를 계속 판단(S6)하게 된다.
이때, 정해진 제 3 시간(t3)은 열교환기(11)에서 배출되는 물의 온도가 안정화된 후 안정화가 지속될 수 있는 시간으로 본 발명에서는 20~30초로 설정하였고, 정해진 온도안정화 시 변화량(△T1)은 안정화 시 나타날 수 있는 온도 변화량으로 본 발명에서는 1~2℃로 설정하였다.
한편, 상기 제어부(20)에서 열교환기(11)에서 배출되는 물의 시간당 출탕온도 변화량이, 온도안정화로 판단할 수 있는 정해진 온도안정화 시 변화량(△T1) 보다 작은 상태를 정해진 제 3 지속시간(t3) 동안 연속 유지하는지를 계속 판단(S6)한 결과, 열교환기 물의 시간당 출탕온도 변화량이 정해진 온도안정화 시 변화량(△T1) 보다 작은 상태를 정해진 제 3 지속시간(t3) 동안 연속 유지하면, 삼방변(23)의 고착 및 이상 여부를 1차적으로 체크하기 위해 현재 난방 측 또는 온수 측으로 절체된 상태와 무관하게 삼방변(23)을 반대 측으로 절체시키기 위해 삼방변 구동부(231)에 이전의 반대 측 절체신호를 출력(S7)하게 된다.
이어서, 상기 제어부(20)에서는 타이머(203)를 통해 난방배관(14) 및 온수 가열용 배관(16)이 합해지는 3방향 배관 결합부(17) 내 물이 열교환기(11)의 출탕부까지 도달하는데 걸릴 수 있는 정해진 제 4 시간(t4)에 대한 계수를 시작함은 물론 상기한 정해진 제 4 시간(t4) 동안 출탕온도 검출센서(18)를 통해 검출되는 열교환기(11)의 출탕온도에 대한 시간당 출탕온도 변화량을 산출(S8)하여 기억장치(202)에 저장한다.
이와 같은 일련의 과정을 진행하는 동안 상기 정해진 제 4 시간(t4)이 경과되면, 상기 제어부(20)에서는 상기 제 4 시간(t4) 동안 산출한 열교환기(11)의 시간당 출탕온도 변화량이, 난방배관(14) 및 온수 가열용 배관(16) 내의 물 온도 차이로 결정되는 정해진 출당온도 변화량(△T2) 이상인지 판단(S9)하게 된다.
이때, 정해진 제 4 시간(t4)은 전술한 바와 같이 난방배관(14) 및 온수 가열용 배관(16)이 합해지는 3방향 배관 결합부(17) 내 물이 순환펌프(24)의 구동에 대응하여 열교환기(11)의 출탕부까지 도달하는데 걸릴 수 있는 시간으로 본 발명에서는 2~5초로 설정하였고, 또 정해진 출당온도 변화량(△T2)은 난방배관(14) 및 온수 가열용 배관(16) 내의 물 온도 차이로 결정되는 것으로 본 발명에서는 7~10℃로 설정하였다.
또, 상기와 같이 상기 제어부(20)에서 제 4 시간(t4) 동안 산출한 열교환기(11)의 시간당 출탕온도 변화량이, 난방배관(14) 및 온수 가열용 배관(16) 내의 물 온도 차이로 결정되는 정해진 출당온도 변화량(△T2) 이상인지 판단(S9)한 결과, 삼방변(23)에 반대 측으로 절체신호를 출력하고 제 4 시간(t4)이 경과된 후 열교환기(11)의 시간당 출탕온도 변화량이 정해진 출당온도 변화량(△T2) 이상이면(S9에서 Yes), 삼방변(23)이 정상으로 작동되고 있어 난방배관(14)과 온수 가열용 배관(16) 내 수온차이로 인해 온도변화가 일어났다고 판단하고 순환펌프 구동부(241)를 통해 순환펌프(24)를 "오프"(S10)시킨 후, 초기 현재 버너가 소화상태인지 계속 판단하는 단계(S1)로 되돌아가 그 이후의 단계를 반복 수행한다.
그러나 상기 제어부(20)에서 삼방변(23)에 반전 절체신호를 출력하고 제 4 시간(t4)이 경과된 후 열교환기(11)의 시간당 출탕온도 변화량이 정해진 출당온도 변화량(△T2) 이상인지 판단(S9)한 결과 그 미만이면(S9에서 No), 삼방변 고착으로 인한 물의 온도 변화가 없다고 판단하여 삼방변(23)이 고착되었을 가능성이 있다고 판단하고 2차 체크를 위하여, 삼방변(23)의 반전 절체를 위해 이전에 삼방변 구동부(231)로 출력한 삼방변 절체신호가 난방 측이었는지를 판단(S11)하게 된다.
이와 같이 상기 제어부(20)에서 이전에 삼방변 구동부(231)로 출력한 삼방변 절체신호가 난방 측이었는지를 판단(S11)한 결과, 이전의 삼방변 절체신호가 난방 측이면(S11에서 Yes), 온수저장탱크(21)에 설치되어 있는 저장탱크 온수온도 검출센서(22)를 통해 현재 온수온도를 검출하여 기억장치(202)에 저장하고, 가스공급밸브(28)와 점화기 등을 작동시켜 버너에 연소를 시작(S12)한다.
이후, 상기 제어부(20)에서는 연소 시작 후 삼방변 고장(온수 측)으로 인해 온수온도가 상승하는데 충분한 정해진 제 5 시간(t5)을 계수하기 시작(S13)하여 제 5 시간(t5)이 경과되면 그때의 온수온도를 다시 검출하여 기억장치(202)에 저장(S14)한다.
이어서 상기 제어부(20)에서는 버너에 연소가 시작되고 제 5 시간(t5)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서, 연소 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능하다고 판단되는 변화량으로 설정한 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 작은지 판단(S15)한다.
이때, 정해진 제 5 시간(t5)은 삼방변 고장(삼방변 출력지시: 난방/실제 삼방변 온수 측 고착)으로 인해 온수온도가 상승 가능한 충분한 시간으로 본 발명에서는 3~5분으로 설정하였고, 또 정해진 제 3 온수온도 변화량(△T3)은 삼방변 고장(삼방변 출력지시: 난방/실제 삼방변 온수 측 고착)으로 인해 온수온도 상승이 불가능하다고 판단되는 한계 변화량으로 본 발명에서는 2~5℃로 설정하였다.
상기와 같이 제어부(20)에서 제 5 시간(t5)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서, 연소 이전에 검출한 온수온도를 뺀 값이 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 작은지 판단(S15)한 결과, 제 5 시간(t5) 경과 후 현재 온수온도 - 연소 이전 온수온도한 값이 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 크거나 같으면(S15에서 No), 삼방변(23)이 온수 측으로 고착되어 있다고 판단하고 보일러의 사용자 또는 점검자가 이와 같은 삼방변 고장상태를 정확히 알 수 있도록 표시부(251)를 통해 삼방변 이상상태임을 표시(S16)해 주고 종료한다.
그러나 상기 제어부(20)에서 연소가 시작되고 제 5 시간(t5)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서 연소 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 작은지 판단(S15)한 결과 작으면(S15에서 Yes), 저장탱크 온수온도 검출센서(22)를 통해 현재 온수온도를 검출하여 기억장치(202)에 저장하고 삼방변 구동부(231)를 통해 삼방변(23)에 온수 측으로의 절체신호를 출력(S17)하여 삼방변(23)을 온수 측으로 절체한다.
이어서 상기 제어부(20)에서는 삼방변 고장(난방 측)으로 인해 온수온도가 상승하는데 충분한 정해진 제 6 시간(t6)을 계수하기 시작(S18)한 다음, 제 6 시간(t6)이 경과되면 그때의 온수온도를 다시 검출하여 기억장치(202)에 저장(S19)한다.
이후, 상기 제어부(20)에서는 삼방변(23)에 온수 측으로 절체신호를 출력하고 제 6 시간(t6)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서, 삼방변 온수 측 절체신호 출력 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 정해진 제 4 온수온도 변화량(△T4) 이상인지 판단(S20)한다.
이때, 정해진 제 6 시간(t5)은 삼방변 고장(삼방변 출력지시: 온수/실제 삼방변 난방 측 고착)으로 인해 온수온도가 상승 가능한 충분한 시간으로 본 발명에서는 5~10분으로 설정하였고, 또 정해진 제 4 온수온도 변화량(△T4)은 삼방변 고장(삼방변 출력지시: 온수/실제 삼방변 난방 측 고착)으로 인해 온수온도 상승이 불가능하다고 판단되는 한계 변화량으로 본 발명에서는 2~5℃로 설정하였다.
상기와 같이 제어부(20)에서 제 6 시간(t6) 경과 후 현재 온수온도 - 삼방변 온수 측 절체 이전 온수온도한 값이 제 4 온수온도 변화량(△T4) 이상인지 판단(S20)한 결과, 제 6 시간(t6) 경과 후 현재 온수온도 - 삼방변 온수 측 절체 이전 온수온도한 값이 제 4 온수온도 변화량(△T4) 미만이면(S20에서 No), 삼방변이 난방 측으로 고착되어 있다고 판단하고 사용자 또는 검검자가 이를 정확히 알 수 있도록 표시부(251)를 통해 삼방변 이상상태임을 표시(S21)해 주고 종료한다.
그러나 제 6 시간(t6) 경과 후 현재 온수온도 - 삼방변 온수 측 절체 이전 온수온도한 값이 제 4 온수온도 변화량(△T4) 이상이면(S20에서 Yes), 상기와 같이 1, 2차에 걸쳐 삼방변의 상태를 체크해 본 결과 삼방변 출력에 따른 동작에는 이상이 없다고 최종 판단하고 연소를 정지(S23)시키고, 초기 현재 버너가 소화상태인지 계속 판단하는 단계(S1)로 되돌아가 그 이후 단계를 반복 수행한다.
한편, 상기 제어부(20)에서 삼방변의 반전 절체를 위해 이전에 출력한 삼방변 절체신호가 난방 측이었는지를 판단(S11)한 결과, 이전의 삼방변 절체신호가 온수 측이면(S11 No), 온수저장탱크(21)에 설치되어 있는 저장탱크 온수온도 검출센서(22)를 통해 현재 온수온도를 검출하여 기억장치(202)에 저장하고, 가스공급밸브(28)와 점화기 등을 작동시켜 버너에 연소를 시작(S23)한다.
이후, 상기 제어부(20)에서는 연소 시작 후 삼방변 고장(난방 측)으로 인해 온수온도가 상승하는데 충분한 정해진 제 6 시간(t6)을 계수하기 시작(S24)하여 제 6 시간(t6)이 경과되면, 그때의 온수온도를 다시 검출하여 기억장치(202)에 저장(S25)한다.
이어서 상기 제어부(20)에서는 연소가 이루어지고 제 6 시간(t6)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서, 연소 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 정해진 제 4 온수온도 변화량(△T4) 보다 작은지 판단(S26)한다.
이렇게 제어부(20)에서 판단(S26)한 결과, 제 6 시간(t6) 경과 후 현재 온수온도 - 삼방변 온수 측 절체 이전 온수온도한 값이 제 4 온수온도 변화량(△T4) 보다 크거나 같으면(S26에서 No), 삼방변이 난방 측으로 고착되어 있다고 판단하고 사용자 또는 점검자가 삼방변의 고착 또는 이상상태를 정확히 알 수 있도록 표시부(251)를 통해 삼방변 이상상태임을 표시(S27)해 주고 종료한다.
그러나 상기 제어부(20)에서 연소가 이루어지고 제 6 시간(t6)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서 연소 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 정해진 제 4 온수온도 변화량(△T4) 보다 작은지 판단(S26)한 결과 작으면(S26에서 Yes), 통해 현재 온수온도를 검출하여 기억장치(202)에 저장하고 삼방변 구동부(231)를 통해 삼방변(23)이 난방 측으로 절체되게 하는 절체신호를 출력(S28)한다.
이후, 상기 제어부(20)에서는 삼방변 난방 측 절체 후 삼방변 고장(온수 측)으로 인해 온수온도가 상승하는데 충분한 정해진 제 5 시간(t5)을 계수하기 시작(S29)하여, 제 5 시간(t5)이 경과되면 그때의 온수온도를 다시 검출하여 기억장치(202)에 저장(S30)한다.
이어서 상기 제어부(20)에서는 삼방변에 온수 측으로 절체신호를 출력하고 제 5 시간(t5)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서, 삼방변 온수 측 절체신호 출력 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 작은지 판단(S31)하여, 만약 제 5 시간(t5) 경과 후 현재 온수온도 - 삼방변 온수 측 절체신호 출력 이전 온수온도 한 값이 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 크거나 같으면(S31에서 No), 삼방변이 온수 측으로 고착되어 있다고 판단하고 사용자 또는 점검자가 이를 알 수 있도록 표시부(251)를 통해 삼방변 이상상태임을 표시(S32)해 주고 종료한다.
그러나, 상기 제어부(20)에서 판단(S31)한 결과, 제 5 시간(t5) 경과 후 현재 온수온도 - 삼방변 온수 측 절체신호 출력 이전 온수온도한 값이 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 작으면(S31에서 Yes), 상기와 같이 1, 2차에 걸쳐 삼방변의 상태를 체크해 본 결과 삼방변 출력에 따른 동작에는 이상이 없다고 최종 판단하고 연소를 정지(S33)시키고, 초기 현재 버너가 소화상태인지 계속 판단하는 단계(S1)로 되돌아가 그 이후 단계를 반복 수행한다.
이와 같이 본 발명에서는 삼방변의 고착 또는 이상상태에 대해 1차 체크를 통해 연소를 실시하지 않고 삼방변의 고착 여부의 체크가 가능하므로 여름철이나 사용자가 장기간 부재 시(난방 및 온수를 사용하지 않는 상태)에도 신속하게 삼방변의 상태에 대한 검출이 가능하여 아프터 써비스(A/S) 시 효율성을 증대시킬 수 있다.
뿐만 아니러, 난방배관에 별도의 써미스터를 추가하지 않고도 삼방변의 이상 유무에 대한 체크가 가능함으로 비용절감 효과를 얻을 수 있고, 특히 사용자의 의지와 다른 고온수 방출에 의한 화상을 방지할 수 있으며, 삼방변 절체를 통한 제어가 오동작될 수 있는 가능성을 방지할 수 있고, 난방 및 온수 사용성에 대한 불량을 미연에 방지할 수 있으며, 기구 보호운전(동결방지운전 등)에 대한 기능도 제대로 동작시킬 수 있어 난방전용 보일러 자체의 상품성과 각 기능 작동에 대한 신뢰도도 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.
11 : 열교환기 12 : 고온수 공급배관
13 : 환수배관 14 : 난방배관
15 : 난방부하 16 : 온수 가열용 배관
17 : 3방향 배관 결합부 18 : 출탕온도 검출센서
19 : 환수온도 검출센서
20 : 제어부 201 : 연산장치
202 : 기억장치 203 : 타이머
21 : 온수저장탱크 22 : 저장탱크 온수온도 검출센서
23 : 삼방변 231 : 삼방변 구동부
24 : 순환펌프 241 : 순환펌프 구동부
25 : 온도조절장치 251 : 표시부
26 : 불꽃 검출센서
27 : 송풍팬 271 : 송풍팬 구동부
28 : 가스공급밸브 281 : 가스공급밸브 구동부

Claims (5)

  1. 온수저장탱크를 구비한 난방전용 보일러의 삼방변 고착 및 고장 검지방법에 있어서,
    난방전용 보일러에 전원전압이 공급되고 연소대기 또는 휴지 상태이면, 제어부에서 현재 버너가 소화상태인지 계속 판단하는 단계와;
    소화상태이면, 소화 이후 현재 절체 방향에서의 삼방변 유지 시간을 타이머를 통해 계수하기 시작하는 단계와;
    타이머에 의해 계수된 삼방변 유지 계수시간이 정해진 제 1 시간(t1)을 경과하는지 계속 판단하는 단계와;
    지금까지 계수된 삼방변 유지 계수시간이 정해진 제 1 시간(t1)을 경과하였으면 순환펌프를 "온"시키는 단계와;
    이어서 정해진 제 2 시간(t2)을 계수하며 그동안 열교환기에서 배출되는 물의 온도를 계속 검출하며 시간당 출탕온도 변화량을 계속 산출하는 단계와;
    열교환기에서 배출되는 물의 시간당 출탕온도 변화량이 온도안정화로 판단할 수 있는 정해진 온도안정화 시 변화량(△T1) 보다 작은 상태를 정해진 제 3 지속시간(t3) 동안 연속 유지하는지를 계속 판단하는 단계와;
    열교환기 물의 시간당 출탕온도 변화량이 정해진 온도안정화 시 변화량(△T1) 보다 작은 상태를 정해진 제 3 지속시간(t3) 동안 연속 유지하면, 삼방변의 고착 및 이상 여부를 1차적으로 체크하기 위해 삼방변에 이전의 반대 측 절체신호를 출력하는 단계와;
    이어서 타이머를 통해 난방배관 및 온수 가열용 배관이 합해지는 3방향 배관 결합부 내 물이 열교환기의 출탕부까지 도달하는데 걸릴 수 있는 정해진 제 4 시간(t4)에 대한 계수를 시작함은 물론 열교환기의 시간당 출탕온도 변화량을 산출하는 단계와;
    상기 정해진 제 4 시간(t4)이 경과되면 열교환기의 시간당 출탕온도 변화량이 난방배관 및 온수 가열용 배관 내의 물 온도 차이로 결정되는 정해진 출당온도 변화량(△T2) 이상인지 판단하는 단계와;
    삼방변에 반대 측으로 절체신호를 출력하고 제 4 시간(t4)이 경과된 후 열교환기의 시간당 출탕온도 변화량이 정해진 출당온도 변화량(△T2) 이상이면, 삼방변이 정상으로 작동되고 있어 난방배관과 온수 가열용 배관 내 수온차이로 인해 온도변화가 일어났다고 판단하고 순환펌프를 "오프"시키고 초기 현재 버너가 소화상태인지 계속 판단하는 단계로 되돌아가는 단계와;
    삼방변에 반대 측으로 절체신호를 출력하고 제 4 시간(t4)이 경과된 후 열교환기의 시간당 출탕온도 변화량이 정해진 출당온도 변화량(△T2) 이상인지 판단한 결과 그 미만이면, 삼방변 고착으로 인한 물의 온도 변화가 없다고 판단하여 삼방변이 고착되었을 가능성이 있다고 판단하고 2차 체크를 위하여, 삼방변의 반전 절체를 위해 이전에 출력한 삼방변 절체신호가 난방 측이었는지를 판단하는 단계와;
    이전의 삼방변 절체신호가 난방 측이면, 현재 온수온도를 검출하여 저장하고 연소를 시작하는 단계와;
    연소 시작 후 삼방변 고장(온수 측)으로 인해 온수온도가 상승하는데 충분한 정해진 제 5 시간(t5)을 계수하기 시작하는 단계와;
    제 5 시간(t5)이 경과되면 온수온도를 다시 검출하여 저장하는 단계와;
    연소가 시작되고 제 5 시간(t5)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서 연소 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 작은지 판단하는 단계와;
    제 5 시간(t5) 경과 후 현재 온수온도 - 연소 이전 온수온도한 값이 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 크거나 같으면, 삼방변이 온수 측으로 고착되어 있다고 판단하고 표시부를 통해 삼방변 이상상태임을 표시해 주고 종료하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 온수저장탱크를 구비한 난방전용 보일러의 삼방변 고착 및 고장 검지방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부에서 연소가 시작되고 제 5 시간(t5)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서 연소 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 작은지 판단한 결과 작으면,
    현재 온수온도를 검출하여 저장하고 삼방변에 온수 측으로의 절체신호를 출력하는 단계와;
    삼방변 고장(난방 측)으로 인해 온수온도가 상승하는데 충분한 정해진 제 6 시간(t6)을 계수하기 시작하는 단계와;
    제 6 시간(t6)이 경과되면 온수온도를 다시 검출하여 저장하는 단계와;
    삼방변에 온수 측으로 절체신호를 출력하고 제 6 시간(t6)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서 삼방변 온수 측 절체신호 출력 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 정해진 제 4 온수온도 변화량(△T4) 이상인지 판단하는 단계와;
    제 6 시간(t6) 경과 후 현재 온수온도 - 삼방변 온수 측 절체 이전 온수온도한 값이 제 4 온수온도 변화량(△T4) 미만이면, 삼방변이 난방 측으로 고착되어 있다고 판단하고 표시부를 통해 삼방변 이상상태임을 표시해 주고 종료하는 단계와;
    제 6 시간(t6) 경과 후 현재 온수온도 - 삼방변 온수 측 절체 이전 온수온도한 값이 제 4 온수온도 변화량(△T4) 이상이면, 삼방변 출력에 따른 동작에는 이상이 없다고 최종 판단하고 연소를 정지시키고 초기 현재 버너가 소화상태인지 계속 판단하는 단계로 되돌아가 그 이후 단계를 반복 수행하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 온수저장탱크를 구비한 난방전용 보일러의 삼방변 고착 및 고장 검지방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부에서 삼방변의 반전 절체를 위해 이전에 출력한 삼방변 절체신호가 난방 측이었는지를 판단한 결과, 이전의 삼방변 절체신호가 온수 측이면,
    현재 온수온도를 검출하여 저장하고 연소를 시작하는 단계와;
    연소 시작 후 삼방변 고장(난방 측)으로 인해 온수온도가 상승하는데 충분한 정해진 제 6 시간(t6)을 계수하기 시작하는 단계와;
    제 6 시간(t6)이 경과되면 온수온도를 다시 검출하여 저장하는 단계와;
    연소가 이루어지고 제 6 시간(t6)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서 연소 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 정해진 제 4 온수온도 변화량(△T4) 보다 작은지 판단하는 단계와;
    제 6 시간(t6) 경과 후 현재 온수온도 - 삼방변 온수 측 절체 이전 온수온도한 값이 제 4 온수온도 변화량(△T4) 보다 크거나 같으면, 삼방변이 난방 측으로 고착되어 있다고 판단하고 표시부를 통해 삼방변 이상상태임을 표시해 주고 종료하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 온수저장탱크를 구비한 난방전용 보일러의 삼방변 고착 및 고장 검지방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부에서 연소가 이루어지고 제 6 시간(t6)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서 연소 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 정해진 제 4 온수온도 변화량(△T4) 보다 작은지 판단한 결과 작으면,
    현재 온수온도를 검출하여 저장하고 삼방변에 난방 측으로의 절체신호를 출력하는 단계와;
    삼방변 난방 측 절체 후 삼방변 고장(온수 측)으로 인해 온수온도가 상승하는데 충분한 정해진 제 5 시간(t5)을 계수하기 시작하는 단계와;
    제 5 시간(t5)이 경과되면 온수온도를 다시 검출하여 저장하는 단계와;
    삼방변에 온수 측으로 절체신호를 출력하고 제 5 시간(t5)이 경과된 후 검출된 현재 온수온도에서 삼방변 온수 측 절체신호 출력 이전에 검출하여 저장한 온수온도를 뺀 값이 삼방변 고장으로 인해 온수온도 상승이 불가능한 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 작은지 판단하는 단계와;
    제 5 시간(t5) 경과 후 현재 온수온도 - 삼방변 온수 측 절체신호 출력 이전 온수온도한 값이 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 크거나 같으면, 삼방변이 온수 측으로 고착되어 있다고 판단하고 표시부를 통해 삼방변 이상상태임을 표시해 주고 종료하는 단계와;
    제 5 시간(t5) 경과 후 현재 온수온도 - 삼방변 온수 측 절체신호 출력 이전 온수온도한 값이 제 3 온수온도 변화량(△T3) 보다 작으면, 삼방변 출력에 따른 동작에는 이상이 없다고 최종 판단하고 연소를 정지시키고 초기 현재 버너가 소화상태인지 계속 판단하는 단계로 되돌아가 그 이후 단계를 반복 수행하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 온수저장탱크를 구비한 난방전용 보일러의 삼방변 고착 및 고장 검지방법.
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