KR102144295B1 - 보일러 자동 세관 시스템 - Google Patents

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KR102144295B1
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Abstract

본 발명은 보일러 자동 세관 시스템에 관한 것으로, 케이싱의 일측에 세척액이 저장되는 세관탱크를 구비하고, 세관탱크에 탱크공급밸브를 구비하므로, 탱크공급밸브를 조작하는 간단한 작업만으로, 세관탱크에 저장된 세척액이 자동으로 케이싱 내부의 열교환기 및 각종 배관으로 유입되도록 하여, 열교환기 및 배관 내부에 쌓인 스케일을 용이하게 청소할 수 있는 효과가 있다.

Description

보일러 자동 세관 시스템{Auto Cleaning System for Boiler}
본 발명은 보일러 자동 세관 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 세관탱크에 저장된 세척액이 자동으로 케이싱 내부의 열교환기 및 각종 배관으로 유입되도록 하여, 열교환기 및 배관 내부에 쌓인 스케일을 용이하게 청소할 수 있도록 하는 보일러 자동 세관 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 보일러는 열매체인 물을 가열하여 난방으로 사용하거나 또는 온수, 스팀을 공급하는 장치이다. 이러한 보일러는 열매체인 물을 이용하므로 수질에 따라 열교환기 등에 스케일이 쌓이게 되면 열교환 성능 저하로 인하여 연료소비량 증가, 열교환기 등 부품의 수명 단축 등 많은 문제를 발생시킬 수 있다. 스케일은 물에 함유된 철분, 칼슘, 마스네슘 등의 무기물 성분과 기타 이물질 등의 유기물 성분에 의해 유발되는데 특히, 칼슘과 마그네슘 등의 무기물 성분은 고온에서 경화되어 열교환기 수관에 부착되어 열교환 성능을 저하시켜 수명단축, 연료낭비 등의 문제를 유발한다.
이에 따라, 종래에는 연수기를 설치하여 물속에 용해되어 있는 경도성분(칼슘, 마그네슘 등)을 제거하거나 주기적으로 보일러 내부에 세척액을 투입하여 배관을 세척하여 스케일을 제거하고, 열교환 효율이 저하되는 현상을 방지하도록 하고 있다.
그러나 이러한 종래기술은 연수기 설치에 따른 비용 부담 주기적인 연수필터 관리가 필요하며, 보일러 세척을 위해서는 배관 자체를 분해해야 하므로, 일반 사용자가 진행하기에는 무리가 있어, 전문 설비업체에 의뢰하여 세척 작업을 진행해야 하는 문제점이 있다.
국내등록특허 제10-1311353호
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 보일러의 사용유량 또는 버너 가동 시간을 자동으로 체크하여 청소주기에 따라 세관탱크에 저장된 세척액이 자동으로 보일러 내부의 열교환기 및 각종 배관으로 유입되도록 하여, 열교환기 및 배관 내부에 쌓인 스케일을 용이하게 청소할 수 있도록 하하는 보일러 자동 세관 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내부에 열교환기가 구비되고, 일측에 유입연결부 및 출탕연결부가 구비되는 케이싱; 상기 케이싱의 외부 또는 내부에 위치되며 내부에 세척액이 저장되는 세관탱크; 상기 유입연결부와 상기 열교환기를 상호 연결시키는 내부유입배관; 상기 열교환기와 상기 출탕연결부를 상호 연결시키는 내부유출배관; 일측은 상기 세관탱크의 하부에 연결되고 타측은 상기 유입연결부 또는 상기 내부유입배관과 연결되는 탱크공급배관; 일측은 내부유출배관의 상측에 연결되고 타측은 상기 세관탱크의 상측에 연결되는 순환배관; 상기 탱크공급배관 또는 상기 내부유입배관에 설치되는 순환펌프; 상기 탱크공급배관에 설치되는 탱크공급밸브; 상기 내부유출배관의 하측에 설치되는 유출밸브; 및 상기 순환펌프, 상기 탱크공급밸브 및 상기 유출밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템을 제공한다.
또한, 상기 유입연결부는, 직수연결부와 환수연결부를 포함하고, 상기 내부유입배관은, 상기 환수연결부와 상기 열교환기를 상호 연결시키는 제 1 내부유입배관과, 상기 직수연결부와 상기 제 1 내부유입배관을 상호 연결시키는 제 2 내부유입배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템을 제공한다.
또한, 상기 탱크공급배관의 타측은 상기 유입연결부와 연결되고, 상기 순환펌프는 상기 케이싱의 외부에 위치되는 상기 탱크공급배관에 설치되는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템을 제공한다.
또한, 상기 내부유입배관을 따라 흐르는 직수의 유량값을 측정하도록 상기 내부유입배관에 설치되는 유량센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 유량센서로부터 전달받은 직수의 유량값이 기준범위를 초과한 것으로 판단하면, 상기 순환펌프, 상기 탱크공급밸브 및 상기 유출밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템을 제공한다.
또한, 상기 열교환기가 작동되는 작동시간을 측정하는 화염감지센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 화염감지센서로부터 전달받은 작동시간이 기준범위를 초과한 것으로 판단하면, 상기 순환펌프, 상기 탱크공급밸브 및 상기 유출밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템을 제공한다.
또한, 상기 세관탱크 내부에 저장되는 세척액의 수위를 감지하는 세관수위감지부; 및 외부로 알람을 출력하는 출력부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 세관수위감지부로부터 전달되는 세척액의 수위가 기 설정된 최저수위 미만인 경우 상기 출력부가 알람을 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템을 제공한다.
또한, 상기 제어부는 상기 탱크공급밸브를 오픈시키고, 상기 유출밸브를 클로즈시킨 상태에서, 상기 순환펌프를 조작하여, 상기 세관탱크에 저장된 세척액이 상기 탱크공급배관, 상기 내부유입배관, 상기 열교환기, 상기 내부유출배관 및 상기 순환배관을 차례로 지나 상기 세관탱크로 순환되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템을 제공한다.
또한, 일측은 상기 내부유출배관의 상기 순환배관과 상기 유출밸브 사이에 연결되고 타측은 상기 케이싱을 지나 하방으로 연장되는 드레인배관; 및 상기 드레인배관에 설치되는 드레인밸브를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 세관탱크에 저장된 세척액이 상기 탱크공급배관, 상기 내부유입배관, 상기 열교환기, 상기 내부유출배관 및 상기 순환배관을 차례로 지나 상기 세관탱크로 순환되도록 제어하기 전에, 상기 유출밸브를 클로즈시키고 상기 드레인밸브를 오픈시켜서, 상기 열교환기 내부로 공급된 직수가 상기 드레인배관을 통하여 드레인되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템을 제공한다.
또한, 상기 열교환기 내부에 구비되는 직수의 수위를 측정하도록 상기 열교환기에 설치되는 보일러수위감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 보일러수위감지부로부터 전달받은 직수의 수위가 기 설정된 최저수위 이상인 경우, 상기 유출밸브를 클로즈시키고 상기 드레인밸브를 오픈시켜서, 상기 열교환기 내부로 공급된 직수가 상기 드레인배관을 통하여 드레인되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템을 제공한다.
또한, 상기 세관탱크의 하부 일측에 상기 탱크공급배관이 연결될 때, 상기 세관탱크의 하부 타측에 탱크드레인배관이 연결되고, 상기 탱크드레인배관에 탱크드레인밸브가 설치되고, 상기 제어부는 상기 세관탱크에 저장된 세척액이 상기 탱크공급배관, 상기 내부유입배관, 상기 열교환기, 상기 내부유출배관 및 상기 순환배관을 차례로 지나 상기 세관탱크로 순환되도록 제어한 이후, 상기 드레인밸브 및 탱크드레인밸브를 오픈시켜서 세척액이 외부로 드레인되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템을 제공한다.
또한, 상기 제어부는 상기 드레인밸브 및 탱크드레인밸브를 오픈시켜서 세척액이 외부로 드레인되도록 제어한 이후, 상기 탱크공급밸브 및 탱크드레인밸브를 클로즈시키고, 상기 유출밸브 및 상기 드레인밸브를 오픈시켜서, 상기 유입연결부로부터 공급되는 직수가 상기 내부유입배관, 상기 열교환기 및 상기 내부유출배관을 차례로 지난 후 상기 드레인밸브를 통하여 상기 드레인배관으로 드레인되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템을 제공한다.
또한, 상기 제어부는 상기 유입연결부로부터 공급되는 직수가 상기 내부유입배관, 상기 열교환기 및 상기 내부유출배관을 차례로 지난 후 상기 드레인밸브를 통하여 상기 드레인배관으로 드레인되도록 제어한 이후, 상기 드레인밸브를 클로즈시켜서, 직수 세척을 완료하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템을 제공한다.
또한, 상기 내부유입배관을 따라 흐르는 직수의 유량값을 측정하도록 상기 내부유입배관에 설치되는 유량센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 유량센서로부터 전달받은 직수의 유량값이 세척완료기준범위를 초과하는 경우, 상기 드레인밸브를 클로즈시켜서 직수 세척을 완료하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템을 제공한다.
본 발명은 세척액이 저장되는 세관탱크를 구비하고, 세관탱크에 탱크공급밸브를 구비하므로, 탱크공급밸브를 조작하는 간단한 작업만으로, 세관탱크에 저장된 세척액이 케이싱 내부의 열교환기 및 각종 배관으로 유입되도록 하여, 열교환기 및 배관 내부에 쌓인 스케일을 용이하게 청소할 수 있는 효과가 있다.
또한, 직수를 사용한 유량 또는 열교환기가 작동한 시간을 토대로 하여 청소할 시기를 판단하고, 청소할 시기가 되면 제어부가 이를 체크하여 주기적으로 열교환기 및 배관을 청소하도록 제어하므로, 열교환기 및 배관에 쌓인 스케일을 주기적으로 청소 및 관리할 수 있는 효과가 있다.
또한, 세척액이 유입되기 전에, 열교환기에 남아있던 직수가 드레인되므로, 세척액의 농도가 묽어지지 않는 효과가 있다.
또한, 세척액을 순환시켜서 스케일을 제거한 이후, 직수를 이용하여 직수연결배관, 열교환기 및 내부유출배관에 남아 있는 세척액을 자동으로 행굴 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보일러 자동 세관 시스템을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보일러 자동 세관 시스템의 다른 예시를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보일러 자동 세관 시스템의 또 다른 예시를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보일러 자동 세관 시스템의 제어수단을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보일러 자동 세관 방법을 설명하기 위하여 도시한 플로우차트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보일러 자동 세관 시스템 및 방법을 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보일러 자동 세관 시스템을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보일러 자동 세관 시스템은 케이싱(100) 및 세관탱크(200)를 포함한다.
케이싱(100)은 예를 들면, 가정용 또는 사업용 보일러의 외관을 형성하는 것으로, 내부에 공간이 형성된다. 케이싱(100)의 하측에는 배관 연결을 위한 아답터 역할을 하는 유입연결부(120) 및 출탕연결부(130)가 차례로 구비된다. 유입연결부(120)는 직수연결부(122) 및 환탕연결부(124)를 포함할 수도 있고, 도 3과 같이, 직수연결부(122)만 포함할 수도 있다.
케이싱(100)의 내부에는 열교환기(110)가 구비된다. 열교환기(110)는 통상의 버너와 연관을 구비하는 것으로, 버너가 생성하는 화염이 연관을 통하여 외부로 배출되고, 이때, 내부유입배관(310)을 따라 이동되는 직수가 열교환기(110)로 공급되어, 직수는 연관과 상호 열교환이 진행되어 온수로 변환된다. 그리고 온수는 내부유출배관(330)을 통하여 외부로 출탕된다.
직수연결부(122)는 상측에 혼합배관(320)이 연결되고, 하측에 직수를 공급하기 위한 통상의 직수관(미도시)이 연결된다. 혼합배관(320)은 일측은 열교환기(110)와 연결되고 타측은 직수연결부(122)의 상측과 연결된다. 혼합배관(320)에는 혼합배관(320)을 따라 흐르는 직수의 유량값을 측정하도록 유량센서(430)가 더 설치될 수 있다.
환탕연결부(124)는 상측에 내부유입배관(310)이 연결되고, 하측에 온수를 순환시키기 위한 통상의 환탕관(미도시)이 연결된다. 그리고 환탕연결부(124)의 상방과 하방 사이의 측방에는 탱크공급배관(300)이 연결된다. 내부유입배관(310)은 일측은 열교환기(110)와 연결되고 타측은 환탕연결부(124)의 상측과 연결된다. 그리고 내부유입배관(310)에는 내부유입배관(310)의 내부를 따라 이동되는 유체를 열교환기(110) 방향으로 펌핑시키도록 순환펌프(312)가 설치된다. 탱크공급배관(300)은 일측은 세관탱크(200)의 후술하는 제 1 탱크유출구(202)에 연결되고 타측은 환탕연결부(124)의 측방에 연결된다.
출탕연결부(130)는 상측에 내부유출배관(330)이 연결되고 하측에 온수를 출탕시키기 위한 통상의 출탕관(미도시)이 연결된다. 내부유출배관(330)은 일측은 열교환기(110)와 연결되고 타측은 출탕연결부(130)와 연결된다. 순환배관(350)은 일측은 내부유출배관(330)의 상측에 연결되고 타측은 상방으로 연장되어 세관탱크(200)의 상측에 연결된다. 그리고 내부유출배관(330)의 하측에는 내부유출배관(330)을 오픈 또는 클로즈시키도록 유출밸브(330a)가 설치된다. 유출밸브(330a)가 오픈되면, 상기 직수관을 통하여 공급되는 직수가 내부유입배관(310)으로 유입되고, 유출밸브(330a)가 클로즈되면, 상기 직수관을 통하여 공급되는 직수가 내부유입배관(310)으로 유입되지 않게 된다. 드레인배관(340)은 일측은 상기 내부유출배관(330)의 상기 순환배관(350)과 상기 유출밸브(330a) 사이에 연결되고 타측은 상기 케이싱(100)을 지나 하방으로 연장된다. 그리고 드레인배관(340)에는 드레인배관(340)을 오픈 또는 클로즈시키도록 드레인밸브(340a)가 설치된다. 드레인밸브(340a)가 클로즈된 상태에서 유출밸브(330a)가 오픈되면, 내부유출배관(330)을 통하여 이동되는 온수는 상기 출탕관을 통하여 외부의 방이나 욕실 등으로 출탕된다. 그리고 드레인밸브(340a)와 유출밸브(330a)가 모두 클로즈되면, 내부유출배관(330)을 통하여 이동되는 세척액 등의 유체는 순환배관(350)으로 이동된다.
세관탱크(200)는 케이싱(100)의 외부 일측에 위치되는 것으로, 내부에 세척액이 저장되도록 빈 공간이 구비된다. 세척액은 관에 쌓인 스케일을 제거할 수 있는 것으로, 예를 들면 백식초(white vinegar)로 구성될 수 있으나, 본 발명을 이로 한정하지 않음은 당연하다. 그리고 세관탱크(200)의 내부에는 세척액의 수위를 감지하기 위한 세관수위감지부(434: 도 4 도시)가 구비된다. 그리고 세관탱크(200)의 하부 일측과 타측에는 제 1 탱크유출구(202)와 제 2 탱크유출구(204)가 각각 구비된다. 제 1 탱크유출구(202)에는 탱크공급배관(300)이 연결되고, 제 2 탱크유출구(204)에는 탱크드레인배관(302)이 연결된다. 탱크공급배관(300)은 일측은 제 1 탱크유출구(202)와 연결되고 타측은 환탕연결부(124)와 연결된다. 탱크공급배관(300)에는 탱크공급밸브(300a)가 설치된다. 제 2 탱크유출구(204)에는 탱크드레인배관(302)이 연결된다. 탱크드레인배관(302)은 일측은 제 2 탱크유출구(204)와 연결되고 타측은 외부 방향으로 연장된다. 탱크드레인배관(302)에는 탱크드레인밸브(302a)가 설치된다.
그리고 유출밸브(330a), 드레인밸브(340a), 탱크공급밸브(300a) 및 탱크드레인밸브(302a)는 사용자가 수동으로 조작하되 임의의 조정이 가능하도록 구성되거나, 또는 전자밸브 형태로 구성될 수 있다. 전자밸브 형태로 구성되는 경우, 후술하는 제어부(450: 도 4 도시)에서 보내는 신호를 수신하여 각각의 밸브의 오픈 또는 클로즈 상태를 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보일러 자동 세관 시스템의 다른 예시를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보일러 자동 세관 시스템은 도 1에서 세관탱크(201)가 케이싱(100)의 내부에 구비된다. 이에 따라 탱크드레인배관(302)의 하측은 케이싱(100)의 하부를 관통하여 케이싱(100)의 외부로 연장된다. 그리고 탱크공급배관(300)은 케이싱(100) 내부에 위치된 상태로 세관탱크(201)와 내부유입배관(310)을 상호 연결시킨다. 순환배관(351) 또한, 케이싱(100) 내부에 위치된 상태로 세관탱크(201)의 상측과 내부유출배관(330)의 상측을 상호 연결시킨다.
세관탱크(201)가 케이싱(100)의 내부에 구비되면 제품을 일체형으로 설계할 수 있어, 보다 미려한 디자인으로 외형을 형성할 수 있는 효과가 있다. 한편, 기능 면에서는 도 1에 도시된 세관탱크(200) 및 도 2에 도시된 세관탱크(201) 모두 유사하다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보일러 자동 세관 시스템의 또 다른 예시를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보일러 자동 세관 시스템은 도 2의 케이싱(100)에서 혼합배관(320) 및 환탕연결부(124)가 생략된다. 즉, 케이싱(100)의 하부에는 환탕연결부(124)가 생략되고, 직수연결부(122) 및 출탕연결부(130)만 구비된다. 그리고 내부유압배관에 유량센서가 장착된다. 순환펌프(313)는 케이싱(100)의 외부에 구비되어 직수연결부(122)의 하측에 연결된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보일러 자동 세관 시스템의 제어수단을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 제어수단(400)은 유량센서(430), 화염감지센서(432), 세관수위감지부(434), 보일러수위감지부(436), 출력부(440), 펌프구동부(410), 밸브구동부(420) 및 제어부(450)를 포함한다.
유량센서(430)는 혼합배관(320: 도 1 도시) 또는 내부유입배관(310: 도 3 도시)에 설치되는 것으로, 혼합배관(320) 또는 내부유입배관(310)을 따라 흐르는 직수의 유량값을 측정하도록 구성된다. 유량센서(430)가 측정한 직수의 유량값은 제어부(450)로 전달된다.
화염감지센서(432)는 열교환기(110)에 설치되는 것으로, 열교환기(110)가 작동되는 작동시간을 측정하도록 구성된다. 화염감지센서(432)가 측정한 작동시간은 제어부(450)로 전달된다.
세관수위감지부(434)는 세관탱크(200) 내부에 설치되는 것으로, 제 1 감지부(434a) 및 제 2 감지부(434b)를 포함한다. 제 1 감지부(434a)는 세관탱크(200) 내부의 상부에 위치되어 세관탱크(200) 내부로 유입되는 세척액의 고수위를 감지하고, 제 2 감지부는 세관탱크(200) 내부의 하부에 위치되어 세관탱크(200) 내부로 유입되는 세척액의 저수위를 감지한다. 제 1 감지부(434a) 및 제 2 감지부(434b)가 감지한 세척액의 수위는 제어부(450)로 전달된다.
보일러수위감지부(436)는 열교환기(110) 내부에 설치되는 것으로, 내부유입배관(310)을 통하여 열교환기(110) 내부로 유입된 직수의 수위를 측정한다. 보일러수위감지부(436)가 측정한 열교환기(110) 내부의 직수의 수위는 제어부(450)로 전달된다.
출력부(440)는 케이싱(100) 또는 사용자가 거주하는 실내에 구비되는 것으로, 스피커, 디스플레이장치 등으로 구성되며, 제어부(450)의 제어에 의하여 외부로 알람 또는 안내메시지를 외부로 출력한다. 또한, 출력부(440)는 공지된 사물인터넷(Internet of Things, IoT)과 연결되어, 사용자의 단말기로 알람 또는 안내메시지를 전송할 수도 있을 것이다.
펌프구동부(410)는 제어부(450)의 제어에 의하여 순환펌프(312)를 구동시키거나 구동시키지 않도록 구성된다. 밸브구동부(420)는 제어부(450)의 제어에 의하여 유출밸브(330a)가 오픈되거나 클로즈되도록 구동시키는 제 1 밸브구동부(421), 제어부(450)의 제어에 의하여 드레인밸브(340a)가 오픈되거나 클로즈되도록 구동시키는 제 2 밸브구동부(422), 제어부(450)의 제어에 의하여 탱크공급밸브(300a)가 오픈되거나 클로즈되도록 구동시키는 제 3 밸브구동부(423) 및 제어부(450)의 제어에 의하여 탱크드레인밸브(302a)가 오픈되거나 클로즈되도록 구동시키는 제 4 밸브구동부(424)를 포함한다.
제어부(450)는 유량센서(430)로부터 전달받은 직수의 유량값이 기준범위를 초과한 것으로 판단하거나 또는 화염감지센서(432)로부터 전달받은 작동시간이 기준범위를 초과한 것으로 판단하면, 제 1, 2, 3 밸브구동부(421, 422, 423) 및 펌프구동부(410)를 제어하여, 유출밸브(330a) 및 드레인밸브(340a)를 클로즈시키고, 탱크공급밸브(300a)를 오픈시키며, 순환펌프(312)를 구동시킨다. 그러면 세관탱크(200)에 저장된 세척액이 탱크공급배관(300), 내부유입배관(310), 열교환기(110), 내부유출배관(330) 및 순환배관(350)을 차례로 지나 세관탱크(200)로 순환된다.
또한, 제어부(450)는, 세관탱크(200)에 저장된 세척액이 탱크공급배관(300), 내부유입배관(310), 열교환기(110), 내부유출배관(330) 및 순환배관(350)을 차례로 지나 세관탱크(200)로 순환되도록 제어하기 전에, 드레인밸브(340a)를 오픈시켜서, 열교환기(110) 내부로 공급된 직수가 드레인배관(340)을 통하여 드레인되도록 제어한다.
또한, 제어부(450)는 세관탱크(200)에 저장된 세척액을 순환시키기 전에, 보일러수위감지부(436)로부터 전달받은 직수의 수위가 기 설정된 최저수위 미만인 경우, 세관탱크(200)에 저장된 세척액이 탱크공급배관(300), 내부유입배관(310), 열교환기(110), 내부유출배관(330) 및 순환배관(350)을 차례로 지나 세관탱크(200)로 순환되도록 제어한다.
또한, 제어부(450)는 세관탱크(200)에 저장된 세척액이 탱크공급배관(300), 내부유입배관(310), 열교환기(110), 내부유출배관(330) 및 순환배관(350)을 차례로 지나 세관탱크(200)로 순환된 이후, 제어부(450)는 드레인밸브(340a)를 오픈시켜서 내부유출배관(330)을 따라 이동되는 세척액이 드레인배관(340)을 지나 외부로 드레인되도록 제어한다. 여기서, 드레인밸브(340a)를 오픈시켜서 세척액이 외부로 드레인된 이후, 제어부(450)는 탱크공급밸브(300a)를 클로즈시키고, 직수밸브(350a)를 오픈시켜서 직수가 혼합배관(320), 열교환기(110), 내부유출배관(330)을 차례로 지난 후 드레인배관(340)을 통하여 외부로 드레인되도록 제어한다.
또한, 제어부(450)는 세관수위감지부(434)로부터 전달되는 세척액의 수위가 기 설정된 최저수위 미만인 경우 출력부(440)가 알람을 출력하도록 제어한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보일러 자동 세관 방법에 대하여 설명한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보일러 자동 세관 방법을 설명하기 위하여 도시한 플로우차트이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보일러 자동 세관 시스템은 먼저, 제어부(450)는 유량센서(430) 또는 화염감지센서(432)로부터 측정값을 전달받는다. 유량센서(430)로부터 측정값을 전달받는 방법은 먼저, 제어부(450)는 유량센서(430)로부터 직수의 유량값(측정값)을 전달받는다(S100). 직수의 유량값은 사용자가 열교환기(110)를 가동하여 직수를 사용한 사용량이다. 그 후, 제어부(450)는 직수의 유량값이 기 설정된 기준범위(설정량)를 초과한 것으로 판단하면(S110), "열교환기를 세척합니다."와 같은 알람을 출력부(440)를 통하여 외부로 출력한다(S130). 그 후, 제어부(450)는 자동세척모드로 진입힌다(S122). 이는, 직수연결부(122)를 통하여 열교환기(110)로 공급되는 직수의 유량이 기준범위를 초과하였으므로, 주기적으로 보일러를 청소하기 위함이다. 한편, 화염감지센서(432)로부터 측정값을 전달받는 방법은 먼저, 제어부(450)는 화염감지센서(432)로부터 열교환기(110)의 작동시간(측정값)을 전달받는다. 그 후, 제어부(450)는 열교환기(110)의 작동시간이 기준범위(설정량)를 초과한 것으로 판단하면, 자동세척모드로 진입한다.
이처럼 본 발명은 직수를 사용한 유량 또는 열교환기(110)가 작동한 시간을 토대로하여 청소할 시기를 판단하고, 청소할 시기가 되면 제어부(450)가 이를 체크하여 주기적으로 열교환기(110) 및 배관을 청소하도록 제어하므로, 열교환기(110) 및 배관에 쌓인 스케일을 주기적으로 청소 및 관리할 수 있는 효과가 있다.
자동세척모드로 진입하면, 제어부(450)는 먼저, 세관수위감지부(434)로부터 세관탱크(200) 내부에 저장되는 세척액의 수위(측정값)를 전달받고(S124), 세척액의 수위가 기 설정된 최저수위 미만인 경우(S150), "세척액 보충이 필요합니다."와 같은 안내메시지를 출력부(440)가 외부로 출력하도록 제어한다(S152).
그리고 세척액이 보충되거나 세척액이 충분한 경우, 제어부(450)는, 제 1 밸브구동부(421) 및 제 2 밸브구동부(422)를 구동하여 유출밸브(330a)가 클로즈되도록 제어하고(S160), 드레인밸브(340a)가 오픈되도록 제어한다(S170). 그러면, 열교환기(110) 내부로 공급되어, 열교환기(110)에 남아있던 직수가 드레인배관(340)을 통하여 외부로 드레인된다. 이처럼 세척액이 유입되기 전에, 열교환기(110)에 남아있던 직수가 드레인되므로, 세척액의 농도가 묽어지지 않는 효과가 있다. 이를 세부적으로 설명하면, 제어부(450)는 드레인밸브(340a)를 오픈시켜서, 열교환기(110) 내부로 공급된 직수가 드레인배관(340)을 통하여 드레인되도록 제어한다. 그 후, 제어부(450)는 보일러수위감지부(436)로부터 전달받은 직수의 수위가 기 설정된 최저수위 미만인지 여부를 확인한다(S180, S190). 이어서 제어부(450)는 보일러수위감지부(436)로부터 전달받은 직수의 수위가 기 설정된 최저수위 미만인 경우, 더 이상 열교환기(110) 내부로 공급된 직수를 드레인 시키지 않아도 되므로, 드레인밸브(340a)를 클로즈시켜서, 열교환기(110) 내부로 공급된 직수가 드레인배관(340)을 통하여 드레인되지 않도록 제어한다(S192). 이어서 제어부(450)는 제 3 밸브구동부(423)를 제어하여 탱크공급밸브(300a)를 오픈시킨 후, 펌프구동부(410)를 구동하여 순환펌프(312)가 작동되도록 즉, 온 되도록 제어한다(S194, S196). 그러면, 세관탱크(200)에 저장된 세척액이 탱크공급밸브(300a)를 지나 탱크공급배관(300), 내부유입배관(310), 열교환기(110), 내부유출배관(330) 및 순환배관(350)을 차례로 지나 세관탱크(200)로 순환되면서, 각종 배관 및 열교환기(110)에 쌓인 이물질, 스케일 등을 깨끗하게 청소하게 된다.
이후, 제어부(450)는 기 지정된 시간, 예를 들면 1시간 동안 세척액이 각종 배관 및 열교환기(110)를 따라 순환되도록 하여, 각종 배관 및 열교환기(110)에 쌓인 스케일 청소를 마무리한 후, 세척액을 외부로 배출한다. 이를 위하여 제어부(450)는 제 2 밸브구동부(422) 및 제 4 밸브구동부(424)를 제어하여, 드레인밸브(340a) 및 탱크드레인밸브(302a)를 오픈시켜서, 내부유출배관(330)을 따라 이동되는 세척액이 드레인배관(340)을 지나 외부로 드레인되도록 제어하고, 세관탱크(200)로 순환되는 세척액이 탱크드레인밸브(302a)를 통하여 외부로 드레인되도록 제어한다(S200).
이후, 제어부(450)는 세관수위감지부(434)로부터 세척액의 수위를 전달받은 후(S210), 세척액의 수위가 최저수위 미만인 경우(S220), 펌프구동부(410)를 제어하여, 순환펌프(312)가 작동을 멈추도록 즉, 오프되도록 제어한다(S230).
이어서 제어부(450)는 제 3 밸브구동부(423) 및 제 4 밸브구동부(424)를 구동시켜서, 탱크공급밸브(300a) 및 탱크드레인밸브(302a)가 클로즈되도록 제어하고(S240), 제 2 밸브구동부(422)를 구동시켜서 드레인밸브(340a)가 오픈되도록 제어한다. 그러면 직수가 내부유입배관(310), 열교환기(110), 내부유출배관(330)을 차례로 지난 후 드레인배관(340)을 통하여 외부로 드레인되도록 제어한다(S250). 그러면 직수가 내부유입배관(310), 열교환기(110) 및 내부유출배관(330)를 통하여 외부로 출탕되면서, 내부유입배관(310), 열교환기(110) 및 내부유출배관(330)에 남아 있는 세척액을 깨끗하게 씻어낸다. 이처럼 본 발명은 세척액을 순환시켜서 스케일을 제거한 이후, 직수를 이용하여 내부유입배관(310), 열교환기(110) 및 내부유출배관(330)에 남아 있는 세척액을 자동으로 행굴 수 있는 효과가 있다.
그 후, 제어부(450)는 유량센서(430)로부터 직수가 지나가는 유량값을 전달받아, 직수의 유량값이 세척완료기준범위를 초과하는지 여부를 판단한다(S260, S270). 판단 결과, 유량센서(430)로부터 전달받은 직수의 유량값이 세척완료기준범위를 초과하는 경우, 제어부(450)는 제 1, 2 밸브구동부(421, 422)를 구동시켜서, 유출밸브(330a)가 오픈되도록 제어하고, 드레인밸브(340a)가 클로즈되도록 제어하여, 직수 세척을 완료한다(S280, S290). 이어서 제어부(450)는 "세척이 완료되었습니다."와 같은 알람메시지가 출력부(440)를 통하여 외부로 출력되도록 제어하여, 세척이 완료되었음을 외부의 사용자에 알리도록 제어한 후(S292), 사용자에 의하여 리셋된다(S294).
본 발명은 상기 실시예에서 상세히 설명되었지만, 본 발명을 이로 한정하지 않음은 당연하고, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
100: 케이싱
110: 열교환기 120: 유입연결부
122: 직수연결부 124: 환탕연결부
130: 출탕연결부
200: 세관탱크 201: 세관탱크
202: 제 1 탱크유출구 204: 제 2 탱크유출구
300: 탱크공급배관 300a: 탱크공급밸브
302: 탱크드레인배관 302a: 탱크드레인밸브
310: 내부유입배관 312: 순환펌프
313: 순환펌프 320: 혼합배관
330: 내부유출배관 330a: 유출밸브
340: 드레인배관 340a: 드레인밸브
350: 순환배관 351: 순환배관
400: 제어수단
410: 펌프구동부 420: 밸브구동부
421: 제 1 밸브구동부 422: 제 2 밸브구동부
423: 제 3 밸브구동부 424: 제 4 밸브구동부
430: 유량센서 432: 화염감지센서
434: 세관수위감지부 434a: 제 1 감지부
434b: 제 2 감지부 436: 보일러수위감지부
440: 출력부 450: 제어부

Claims (13)

  1. 내부에 열교환기가 구비되고, 일측에 유입연결부 및 출탕연결부가 구비되는 케이싱;
    상기 케이싱의 외부 또는 내부에 위치되며 내부에 세척액이 저장되는 세관탱크;
    상기 유입연결부와 상기 열교환기를 상호 연결시키는 내부유입배관;
    상기 열교환기와 상기 출탕연결부를 상호 연결시키는 내부유출배관;
    일측은 상기 세관탱크의 하부에 연결되고 타측은 상기 유입연결부 또는 상기 내부유입배관과 연결되는 탱크공급배관;
    일측은 내부유출배관의 상측에 연결되고 타측은 상기 세관탱크의 상측에 연결되는 순환배관;
    상기 탱크공급배관 또는 상기 내부유입배관에 설치되는 순환펌프;
    상기 탱크공급배관에 설치되는 탱크공급밸브;
    상기 내부유출배관의 하측에 설치되는 유출밸브; 및
    상기 순환펌프, 상기 탱크공급밸브 및 상기 유출밸브를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 탱크공급밸브를 오픈시키고, 상기 유출밸브를 클로즈시킨 상태에서, 상기 순환펌프를 조작하여, 상기 세관탱크에 저장된 세척액이 상기 탱크공급배관, 상기 내부유입배관, 상기 열교환기, 상기 내부유출배관 및 상기 순환배관을 차례로 지나 상기 세관탱크로 순환되도록 제어하고,
    일측은 상기 내부유출배관의 상기 순환배관과 상기 유출밸브 사이에 연결되고 타측은 상기 케이싱을 지나 하방으로 연장되는 드레인배관; 및
    상기 드레인배관에 설치되는 드레인밸브를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 세관탱크에 저장된 세척액이 상기 탱크공급배관, 상기 내부유입배관, 상기 열교환기, 상기 내부유출배관 및 상기 순환배관을 차례로 지나 상기 세관탱크로 순환되도록 제어하기 전에, 상기 유출밸브를 클로즈시키고 상기 드레인밸브를 오픈시켜서, 상기 열교환기 내부로 공급된 직수가 상기 드레인배관을 통하여 드레인되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입연결부는, 직수연결부와 환수연결부를 포함하고,
    상기 내부유입배관은, 상기 환수연결부와 상기 열교환기를 상호 연결시키는 제 1 내부유입배관과, 상기 직수연결부와 상기 제 1 내부유입배관을 상호 연결시키는 제 2 내부유입배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 탱크공급배관의 타측은 상기 유입연결부와 연결되고,
    상기 순환펌프는 상기 케이싱의 외부에 위치되는 상기 탱크공급배관에 설치되는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부유입배관을 따라 흐르는 직수의 유량값을 측정하도록 상기 내부유입배관에 설치되는 유량센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 유량센서로부터 전달받은 직수의 유량값이 기준범위를 초과한 것으로 판단하면, 상기 순환펌프, 상기 탱크공급밸브 및 상기 유출밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 열교환기가 작동되는 작동시간을 측정하는 화염감지센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 화염감지센서로부터 전달받은 작동시간이 기준범위를 초과한 것으로 판단하면, 상기 순환펌프, 상기 탱크공급밸브 및 상기 유출밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 세관탱크 내부에 저장되는 세척액의 수위를 감지하는 세관수위감지부; 및
    외부로 알람을 출력하는 출력부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 세관수위감지부로부터 전달되는 세척액의 수위가 기 설정된 최저수위 미만인 경우 상기 출력부가 알람을 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 열교환기 내부에 구비되는 직수의 수위를 측정하도록 상기 열교환기에 설치되는 보일러수위감지부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 보일러수위감지부로부터 전달받은 직수의 수위가 기 설정된 최저수위 이상인 경우, 상기 유출밸브를 클로즈시키고 상기 드레인밸브를 오픈시켜서, 상기 열교환기 내부로 공급된 직수가 상기 드레인배관을 통하여 드레인되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 세관탱크의 하부 일측에 상기 탱크공급배관이 연결될 때, 상기 세관탱크의 하부 타측에 탱크드레인배관이 연결되고,
    상기 탱크드레인배관에 탱크드레인밸브가 설치되고,
    상기 제어부는 상기 세관탱크에 저장된 세척액이 상기 탱크공급배관, 상기 내부유입배관, 상기 열교환기, 상기 내부유출배관 및 상기 순환배관을 차례로 지나 상기 세관탱크로 순환되도록 제어한 이후, 상기 드레인밸브 및 탱크드레인밸브를 오픈시켜서 세척액이 외부로 드레인되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 드레인밸브 및 탱크드레인밸브를 오픈시켜서 세척액이 외부로 드레인되도록 제어한 이후, 상기 탱크공급밸브 및 탱크드레인밸브를 클로즈시키고, 상기 유출밸브 및 상기 드레인밸브를 오픈시켜서, 상기 유입연결부로부터 공급되는 직수가 상기 내부유입배관, 상기 열교환기 및 상기 내부유출배관을 차례로 지난 후 상기 드레인밸브를 통하여 상기 드레인배관으로 드레인되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 유입연결부로부터 공급되는 직수가 상기 내부유입배관, 상기 열교환기 및 상기 내부유출배관을 차례로 지난 후 상기 드레인밸브를 통하여 상기 드레인배관으로 드레인되도록 제어한 이후, 상기 드레인밸브를 클로즈시켜서, 직수 세척을 완료하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 내부유입배관을 따라 흐르는 직수의 유량값을 측정하도록 상기 내부유입배관에 설치되는 유량센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 유량센서로부터 전달받은 직수의 유량값이 세척완료기준범위를 초과하는 경우, 상기 드레인밸브를 클로즈시켜서 직수 세척을 완료하는 것을 특징으로 하는 보일러 자동 세관 시스템.
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