KR102266912B1

KR102266912B1 - 진공 온수 보일러의 자동 추기장치 및 추기방법

Info

Publication number: KR102266912B1
Application number: KR1020210012862A
Authority: KR
Inventors: 김인관; 김한길; 유인평
Original assignee: (주)월드이엔씨
Priority date: 2021-01-29
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2021-06-18

Abstract

본 발명은 진공 온수 보일러의 자동 추기장치 및 추기방법에 관한 것으로서, 자동 추기장치는, 진공 온수 보일러의 본체 내부로부터 외부로 연결되는 추기배관; 상기 추기배관의 단부에 설치되어 제어신호에 의해 작동이 온/오프되는 추기펌프; 상기 추기배관 상에 일정 간격을 두고 배치되고, 제어신호에 의해 개폐되는 자동추기 제1 밸브 및 자동추기 제2 밸브; 상기 추기배관 상에 설치되어 상기 추기배관 내의 압력을 측정하는 제1 압력 감지부; 상기 본체 내의 압력을 측정하는 제2 압력 감지부; 상기 본체 내의 온도를 측정하는 온도감지부; 및 상기 제1 압력 감지부와 상기 제2 압력 감지부 및 상기 온도감지부로부터 각각 감지신호를 입력받아 상기 자동추기 제1 밸브 및 자동추기 제2 밸브에 개폐신호를 인가하고, 상기 추기펌프에 작동신호를 인가하는 제어부를 포함하여 구성되고, 자동 추기방법은 (a) 상기 본체 내의 압력이 제2 설정압력 이상이고, 상기 본체 내의 온도가 설정온도 이하가 되면, 추기펌프를 가동시키고, 자동추기 제1 밸브를 개방시키는 단계; (b) 상기 추기배관 내의 압력이 제1 설정압력 이하가 되면, 자동추기 제2 밸브를 개방시키는 단계; (c) 상기 본체 내의 압력이 제1 설정압력 이하가 되면, 상기 자동추기 제2 밸브 및 상기 자동추기 제1 밸브를 폐쇄시키는 단계; 및 (d) 설정시간 지연 후, 상기 추기펌프의 가동을 멈추는 단계를 포함하여 구성된다.

Description

진공 온수 보일러의 자동 추기장치 및 추기방법{Apparatus and method for extracting by automatic in vacuum hot water boiler}

본 발명은 진공 온수 보일러의 자동 추기장치 및 추기방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공 온수 보일러 내에 존재하는 불응축가스를 설정 조건 만족 시 자동으로 추기하도록 한 진공 온수 보일러의 자동 추기장치 및 추기방법에 관한 것이다.

최근에는, 대기공해 방지대책의 일환으로 대도시권의 가스보급 확대정책 및 주거환경의 개선과 국민생활 수준의 향상에 의해 가스보일러의 사용 및 수요가 급증하고 있는 실정이다.

가스보일러는, 대부분이 2회로식의 난방, 급탕 겸용인 구조로 온수공급 방식에 따라 순간식과 저탕식으로 구분되고 있다.

먼저, 순간식 가스보일러의 구조는, 급탕이 필요한 경우에 급탕 밸브가 열려서 수압이 작동됨과 동시에 감지센서에 의하여 크로스 밸브가 난방 쪽으로 흐르는 온수를 막아주고, 급탕용 열 교환기 쪽으로 온수를 보내어 순간적으로 열 교환이 이루어지는 구조로 되어 있다.

그러나, 순간식 가스보일러의 구조는, 급탕을 사용하는 동안에는 난방이 되지 않는다는 단점이 있으며 이에 따라 연료 소모량이 크다는 문제점과 함께 보일러의 제한된 용량에 의해 충분한 급탕을 사용하지 못한다는 어려움, 그리고 보일러의 전열면이나 열 교환기 등에 백화현상이 발생하는 문제점이 있었다.

한편, 저탕식 가스보일러는, 본체 내부에 급탕용 열 교환 역할을 담당하는 별도의 동관이 감겨져 있으므로, 난방을 하면서도 급탕을 충분히 공급받을 수 있으며, 관수 용량이 많은 본체 내부에 열 교환 면적을 충분하게 구비시킨 동관을 설치하여 급탕 보충 시에 있어서의 흐름저항이 최소가 되도록 설계되어 있다.

따라서, 저탕식 가스보일러는 급탕량을 크게 늘릴 수 있다는 장점을 가지고 있으나, 급탑용 탱크를 별도로 부착하여야 하므로 가스보일러의 체적이 증대되어 보일러의 설치 시 차지 면적이 커지고, 가격이 다소 비싸다는 단점이 있었으며, 특히 표준 기압에서 물을 끓이기 때문에 많은 양의 물을 가열하기 위해서는 연료 소모량이 크다는 문제점이 있었다.

이에, 최근에는 순간식 및 저탕식 가스보일러의 단점들을 해소하기 위하여 진공식 가스보일러 즉, 진공 온수 보일러가 개발되어 보급되고 있는데, 이러한 진공 온수 보일러는, 진공상태에서 물이 섭씨 100℃ 이하의 낮은 온도에서 끊고 증발한다는 원리를 이용한 간접 가열 방식으로서, 적은 연료의 사용으로 난방 및 급탕용수를 공급하게 되는 고효율의 장점을 가지고 있다.

이러한 진공 온수 보일러는, 내부압이 대기압 이하를 이루는 본체와, 이 본체 내에 채워진 열매액(열매수)를 가열하기 위한 가열수단과, 본체의 증기에 의해 피가열유체를 가열하여 인출하는 열교환기와, 본체 내의 비응축성 가스를 배출하기 위한 추기수단으로 이루어지며, 열매액을 진공상태로 가열하여 생성된 증기에 의해 열 교환기에 공급되는 피가열유체를 가열하게 된다.

이와 같이 피가열유체를 가열할 때, 본체 내에서 발생하는 수소가스 또는 외부로부터 유입되는 공기 등의 불응축가스(=비응축가스)가 존재하면, 열 교환기의 표면에 불응축가스가 부착되어 열 전달 효율이 저하되기 때문에 이를 방지하기 위하여 본체 내에서 발생된 불응축가스는 추기수단을 작동하여 외부로 배출하게 된다.

종래에는, 진공 온수 보일러 내의 불응축가스를 관리자 등의 작업자가 수작업에 의해 추기시킴에 따라 효율성이 낮고 오작동에 의해 고장의 원인을 제공하게 되는 등의 문제점이 있었다.

즉, 진공 온수 보일러의 본체 내 압력을 측정하여 표시하는 압력계를 작업자가 육안으로 확인하고, 압력이 설정 값 이상인 경우 밸브를 열어 본체 내의 불응축가스를 외부로 배출시키게 되는바, 작업자가 항시 압력을 측정하여야 함으로써, 그 효율성이 매우 좋지 못한 문제점이 있었다.

이 때, 압력과 함께 진공 온수 보일러의 온도도 감안해야 하는데, 진공 온수 보일러 내의 온도가 설정 값 이상인 상태에서 밸브를 열어 본체 내의 불응축가스를 외부로 배출시키게 되는 경우, 불응축가스는 제대로 배출이 이루어지지 않고 수분만 배출되어 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 작업자가 추기를 위해서는 펌프를 먼저 가동시킨 후 밸브를 개방하여야 하는데, 미숙련에 의하거나 또는 실수에 의해 펌프의 가동 전에 밸브를 개방시키게 되는 경우, 본체 내로 외부의 공기가 유입되어 오히려 본체 내에 불응축가스가 더 많아지게 되는 등의 문제점도 있었다.

한국특허등록 제10-1562509호(2015.10.16.)

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점에 착안하여 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 진공 온수 보일러의 본체 내 압력과 온도, 그리고 추기배관 내의 압력에 따른 입력신호에 의해 밸브가 자동으로 개폐되도록 함으로써, 자동으로 추기가 이루어지도록 하여 효율성을 증대시키도록 한 진공 온수 보일러의 자동 추기장치 및 추기방법을 제공하는 것이다.

즉, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 진공 온수 보일러의 본체 내에 불응축가스가 존재하는 설정 조건이 되면, 본체 내의 불응축가스를 자동으로 추기하도록 함으로써, 별도의 작업자가 수동으로 추기함에 따른 비효율성을 개선하고, 작업자의 오작동에 의한 고장 등의 발생을 예방하도록 하는 진공 온수 보일러의 자동 추기장치 및 추기방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 진공 온수 보일러의 자동 추기장치는, 내부 압력이 대기압 이하를 이루는 본체와, 상기 본체 내에 채워진 열매액(열매수)을 가열하기 위한 가열수단과, 상기 본체의 증기에 의해 피가열유체를 가열하여 인출하는 열교환기를 포함하여 구성되는 진공 온수 보일러에 있어서, 상기 본체 내부로부터 외부로 연결되는 추기배관; 상기 추기배관의 단부에 설치되어 제어신호에 의해 작동이 온/오프되는 추기펌프; 상기 추기배관 상에 일정 간격을 두고 배치되고, 제어신호에 의해 개폐되는 자동추기 제1 밸브 및 자동추기 제2 밸브; 상기 추기배관 상에 설치되어 상기 추기배관 내의 압력을 측정하는 제1 압력 감지부; 상기 본체 내의 압력을 측정하는 제2 압력 감지부; 상기 본체 내의 온도를 측정하는 온도감지부; 및 상기 제1 압력 감지부와 상기 제2 압력 감지부 및 상기 온도감지부로부터 각각 감지신호를 입력받아 상기 자동추기 제1 밸브 및 자동추기 제2 밸브에 개폐신호를 인가하고, 상기 추기펌프에 작동신호를 인가하는 제어부를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 제1 압력 감지부는, 상기 자동추기 제1 밸브 및 자동추기 제2 밸브 사이에 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 추기배관 상에는 일정 간격을 두고 수동추기 제1 밸브 및 수동추기 제2 밸브가 더 설치될 수 있으며, 이 때 상기 수동추기 제1 밸브 및 상기 수동추기 제2 밸브는, 자동추기 시, 항시 개방된 상태를 이루는 것이 바람직하다.

한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 진공 온수 보일러의 자동 추기방법은, 상기한 구성의 자동 추기장치를 이용하여 진공 온수 보일러의 가동이 멈춘 상태에서 본체 내에 존재하는 불응축가스를 자동으로 추기하는 것으로서, 제1 설정압력이 25~35mmHg이고, 제2 설정압력이 70~90mmHg이며, 상기 설정온도가 45~55℃일 때, (a) 상기 본체 내의 압력이 제2 설정압력 이상이고, 상기 본체 내의 온도가 설정온도 이하가 되면, 추기펌프를 가동시키고, 자동추기 제1 밸브를 개방시키는 단계; (b) 상기 추기배관 내의 압력이 제1 설정압력 이하가 되면, 자동추기 제2 밸브를 개방시키는 단계; (c)상기 본체 내의 압력이 제1 설정압력 이하가 되면, 상기 자동추기 제2 밸브 및 상기 자동추기 제1 밸브를 폐쇄시키는 단계; 및 (d) 설정시간 지연 후, 상기 추기펌프의 가동을 멈추는 단계를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 (a) 단계 이후에 설정시간 경과후에도 상기 추기배관 내의 압력이 제1 설정압력 이하로 낮아지지 않으면, 상기 자동추기 제1 밸브를 폐쇄시키고, 설정시간 지연 후에, 상기 추기펌프의 가동을 멈추도록 한 다음, 이상신호가 발생되도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 (b) 단계 이후에 설정시간 경과후에도 상기 본체 내의 압력이 제1 설정압력 이하로 낮아지지 않으면, 상기 자동추기 제1 밸브 및 상기 자동추기 제2 밸브를 폐쇄시키고, 설정시간 지연 후 상기 추기펌프의 가동을 설정시간 지연 후에, 상기 추기펌프의 가동을 멈추도록 한 다음, 이상신호가 발생되도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 진공 온수 보일러의 자동 추기장치 및 추기방법에 의하면, 진공 온수 보일러의 본체 내 압력과 온도, 그리고 추기배관 내의 압력에 따른 입력신호에 의해 밸브가 자동으로 개폐됨으로써, 자동으로 추기가 이루어지게 되어 효율성이 증대되는 효과가 제공될 수 있다.

즉, 진공 온수 보일러의 본체 내에 불응축가스가 존재하는 설정 조건이 되면, 본체 내의 불응축가스가 자동으로 추기됨으로써, 별도의 작업자가 수동으로 추기함에 따른 비효율성이 개선되고, 작업자의 오작동에 의한 고장 등의 발생이 예방되는 등의 효과가 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 추기장치가 진공 온수 보일러에 설치되는 관계를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자동 추기장치의 제어관계를 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 추기장치의 작동관계를 도시한 순서도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

따라서, 몇몇 실시 예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 사시도, 단면도, 측면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함되는 것이다. 또한, 본 발명의 실시 예에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 진공 온수 보일러의 자동 추기장치 및 추기방법을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 추기장치가 진공 온수 보일러에 설치되는 관계를 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자동 추기장치의 제어관계를 도시한 블록도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 추기장치의 작동관계를 도시한 순서도이다.

먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 진공 온수 보일러(10)의 자동 추기장치(100)는, 내부 압력이 대기압 이하를 이루는 본체(20)와, 이 본체(20) 내에 채워진 열매액(열매수)을 가열하기 위한 가열수단(도면부호 미부여)과, 본체(20)의 증기에 의해 피가열유체를 가열하여 인출하는 열교환기를 포함하여 구성되는 진공 온수 보일러(10)에 설치됨으로써, 본체(20) 내의 불응축가스를 배출시키게 된다.

즉, 진공 온수 보일러(10)가 열매액을 진공상태로 가열하여 생성된 증기에 의해 열 교환기(30)에 공급되는 피가열유체를 가열함에 따라 난방 및 급탕용수의 공급 기능을 수행하고, 가동이 멈춘 상태에서 설정 조건에 따라 자동 추기장치(100)가 작동하여 진공 온수 보일러(10)의 본체(20) 내에 잔존하는 불응축가스를 외부로 배출시키게 된다.

자동 추기장치(100)는, 진공 온수 보일러(10)의 본체(20) 내부로부터 외부로 연결되는 추기배관(110)과, 이 추기배관(110)의 단부에 설치되어 제어신호에 의해 작동이 온/오프되는 추기펌프(200)와, 추기배관(110) 상에 일정 간격을 두고 배치되고 제어신호에 의해 개폐되는 자동추기 제1 밸브(210) 및 자동추기 제2 밸브(220) 및 추기배관(110) 상에 설치되어 추기배관(110) 내의 압력을 측정하는 제1 압력 감지부(300)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

여기서, 제1 압력 감지부(300)는 자동추기 제1 밸브(210)와 자동추기 제2 밸브(220) 사이에 배치될 수 있다.

또한, 자동 추기장치(100)는, 진공 온수 보일러(10)의 본체(20) 내 압력을 측정하는 제2 압력 감지부(310)와, 진공 온수 보일러(10) 내 온도를 측정하는 온도감지부(320)를 더 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

또한, 자동 추기장치(100)는 제1 압력 감지부(300)와 제2 압력 감지부(310) 및 온도감지부(320)로부터 감지신호를 입력받아 자동추기 제1 밸브(210) 및 자동추기 제2 밸브(220)에 개폐신호를 인가하고, 추기펌프(200)에 작동신호를 인가하는 제어부(500)를 더 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 추기장치(100)는, 추기배관(110) 상에 설치되는 수동추기 제1 밸브(120) 및 수동추기 제2 밸브(130)를 더 포함하는 구성으로 이루어질 수 있으며, 수동추기 제1 밸브(120) 및 수동추기 제2 밸브(130)의 작동관계는 후에 상세히 설명하기로 한다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 추기장치(100)는, 별도로 도시하지는 않았지만 본체(20) 내의 압력과 온도, 추기배관(110)의 압력, 자동추기 제1 밸브(210) 및 자동추기 제2 밸브(220)의 개폐상태 등을 디스플레이하기 위한 디스플레이부를 더 포함하는 구성일 수 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어질 수 있는 진공 온수 보일러(10)의 자동 추기장치(100)가 작동되는 관계를 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

진공 온수 보일러(10)가 가동됨에 따라 가열수단이 피가열유체를 가열할 때, 본체(20) 내에서 발생하는 수소가스 또는 외부로부터 유입되는 공기 등의 불응축가스가 존재하면, 열 교환기(30)의 표면에 불응축가스가 부착되어 열 전달 효율이 저하된다.

따라서, 진공 온수 보일러(10)의 가동이 중단된 상태에서는, 본체(20) 내에 존재하는 불응축가스를 외부로 배출시켜야 하는데, 이 때 제어부(500)는 진공 온수 보일러(10)의 가동이 중단된 상태에서 제2 압력 감지부(310) 및 온도감지부(320)로부터 입력되는 신호에 의해 자동추기를 판단하게 된다.

즉, 제2 압력 감지부(310)에 의해 감지된 본체(20) 내의 압력 값이 설정압력(P2 : 제2 설정압력) 이상이고, 온도감지부(320)에 의해 감지된 본체(20) 내의 온도가 설정온도(T1) 이하인 경우, 제어부(500)는 자동추기를 판단하여 추기펌프(200)에 가동신호를 인가하게 된다.

여기서, 자동추기가 이루어지기 위한 본체(20) 내의 제2 설정압력(P2)은, 70~90mmHg로 설정하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 80mmHg로 설정하는 것이다.

또한, 자동추기가 이루어지기 위한 본체(20) 내이 설정온도(T1)는, 45~55℃로 설정하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 50℃로 설정하는 것이다.

이와 같이, 제2 압력 감지부(310)에 의해 감지된 본체(20) 내의 압력 값이 설정압력 이상이고, 온도감지부(320)에 의해 감지된 본체(20) 내의 온도가 설정온도 이하의 조건이 충족되면, 제어부(500)는 추기펌프(200)에 작동신호를 인가하여 추기펌프(200)의 작동을 온(On)시키게 된다.

계속해서, 제어부(500)는 추기펌프(200)의 작동 온 이후에 자동추기 제1 밸브(210)에 개방신호를 인가하게 되며, 이에 따라 추기펌프(200)의 가동에 의해 추기배관(110) 내의 압력은 낮아지게 되는데, 이 때 추기배관(110) 내의 압력이 설정압력(P1 : 제1 설정압력) 이하로 낮아지도록 한다.

여기서, 추기배관(110) 내의 제1 설정압력은 25~35mmHg로 설정하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 30mmHg로 설정하는 것이다.

즉, 자동추기 제1 밸브(210)가 개방되고 추기펌프(200)의 가동에 의해 추기배관(110) 내의 압력이 제1 설정압력 이하로 낮아지는 과정에서, 제1 압력 감지부(300)는 추기배관(110) 내의 압력을 측정한 후, 이를 제어부(500)로 송신하게 된다.

따라서, 제어부(500)는 제1 압력 감지부(300)로부터 입력되는 압력 값이 제1 설정압력 이하이면, 자동추기 제2 밸브(220)에 개방신호를 인가함으로써, 비로소 진공 온수 보일러(10)의 자동추기가 이루어지도록 한다.

참고로, 제1 압력 감지부(300)로부터 입력되는 압력 값이 제1 설정압력 이상이면, 자동추기 제2 밸브(220)가 개방되지 않고 폐쇄된 상태를 유지하게 됨으로써, 진공 온수 보일러(10)의 자동추기는 이루어지지 않게 된다.

이와 같이, 본체(20) 내의 제2 설정압력과, 본체(20) 내의 설정온도 및 추기배관(110) 내의 제1 설정압력 조건을 충족함에 따라 제어부(500)가 추기펌프(200)를 가동시키고, 자동추기 제1 밸브(210) 및 자동추기 제2 밸브(220)를 개방시키게 되면, 본체(20) 내의 높은 압력과 추기배관(110) 내의 낮은 압력의 압력차에 의해 본체(20) 내에 존재하는 불응축가스는 추기배관(110)을 통해 추기되어 외부로 배출이 이루어지게 된다.

이 경우, 제2 압력 감지부(310)는 본체(20) 내의 압력을 계속 감지하여 제어부(500)로 신호를 송신하게 되는데, 이 때 제2 압력 감지부(310)에 의해 감지되어 송신되는 압력이 제2 설정압력 이하이면, 제어부(500)는 본체(20) 내의 추기가 완료된 것으로 판단하고, 자동추기 제2 밸브(220)와 자동추기 제1 밸브(210)에 작동신호를 인가하여 각각 폐쇄되도록 한다.

자동추기 제1 밸브(210) 및 자동추기 제2 밸브(220)가 폐쇄된 상태에서 추기펌프(200)는 설정시간 동안 계속해서 가동이 이루어지도록 하고, 설정시간이 경과되면 제어부(500)는 추기펌프(200)에 작동 오프(Off) 신호를 인가하여 추기펌프(200)의 가동이 멈추도록 함으로써, 자동추기를 종료하게 된다.

여기서, 제어부(500)가 추기펌프(200)에 작동 오프 신호를 인가하기 까지의 설정시간은 대략 8~12분 정도로 설정하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10분으로 설정하는 것이다.

한편, 자동추기의 조건 즉, 본체(20) 내의 제2 설정압력과 설정온도의 조건을 충족하여 제어부(500)가 추기펌프(200)에 작동 온 신호를 인가하고, 자동추기 제1 밸브(210)에 개방신호를 인가한 상태에서, 추기배관(110) 내의 압력이 설정된 시간동안에도 제1 설정압력 이하로 낮아지지 않게 되면, 추기장치(100) 즉, 추기펌프(200)의 이상을 판단하여 추기장치(100)의 작동을 멈추도록 할 수 있다.

즉, 추기배관(110) 내의 압력이 설정시간(3~7분, 바람직하게는 5분) 이후에도 제1 설정압력 이하로 낮아지지 않게 되면, 제어부(500)는 자동추기 제1 밸브(210)에 폐쇄신호를 인가하여 폐쇄가 이루어지도록 하고, 설정시간(10~20초, 바람직하게는 15초) 동안 지연된 이후에 추기펌프(200)에 작동 오프 신호를 인가하여 추기펌프(200)의 가동이 멈추도록 할 수 있다.

이와 같이, 추기배관(110) 내의 압력이 설정시간(3~7분, 바람직하게는 5분) 이후에도 제1 설정압력 이하로 낮아지지 않게 되어 자동추기 제1 밸브(210)가 폐쇄되고 추기펌프(200)의 가동이 멈추게 되면, 제어부(500)는 추기펌프(200) 또는 자동추기 제1 밸브(210)의 이상을 감지하여 디스플레이부에 이상신호가 표시되도록 함으로써, 작업자가 추기펌프(200) 또는 자동추기 제1 밸브(210)의 수리 등 후속조치를 신속히 수행하도록 할 수 있다.

또 한편, 자동추기의 조건 즉, 본체(20) 내의 제2 설정압력과 설정온도의 조건을 충족하여 제어부(500)가 추기 펌프에 작동 온 신호를 인가하고, 자동추기 제1 밸브(210)에 개방신호를 인가한 후, 추기배관(110) 내 제2 설정압력의 조건도 충족하여 자동추기 제2 밸브(220)에 개방신호를 인가한 상태에서, 본체(20) 내의 압력이 설정된 시간동안에도 제1 설정압력 이하로 낮아지지 않게 되면, 추기장치(100)의 이상을 판단하여 그 작동을 멈추도록 할 수도 있다.

즉, 본체(20) 내의 압력이 설정시간(25~35분, 바람직하게는 30분) 이후에도 제1 설정압력 이하로 낮아지지 않게 되면, 제어부(500)는 자동추기 제2 밸브(220) 및 자동추기 제1 밸브(210)에 폐쇄신호를 인가하여 각각 폐쇄가 이루어지도록 하고, 설정시간(2~4분, 바람직하게는 3분) 동안 지연된 이후에 추기펌프(200)에 작동 오프 신호를 인가하여 추기펌프(200)의 가동이 멈추도록 할 수 있다.

이와 같이, 본체(20) 내의 압력이 설정시간(25~35분, 바람직하게는 30분) 이후에도 제1 설정압력 이하로 낮아지지 않게 되어 자동추기 제1 밸브(210) 및 자동추기 제2 밸브(220)가 폐쇄되고 추기펌프(200)의 가동이 멈추게 되면, 제어부(500)는 추기배관(110) 내 진공압력의 이상을 감지하여 디스플레이부에 이상신호가 표시되도록 함으로써, 작업자가 추기배관(110) 또는 자동추기 제2 밸브(220)의 수리 등 후속조치를 신속히 수행하도록 할 수 있다.

참고로, 진공 온수 보일러(10)의 자동 추기장치(100)를 이용한 자동추기 시, 추기배관(110) 상에 설치되는 수동추기 제1 밸브(120) 및 수동추기 제2 밸브(130)는 항시 개방된 상태를 이루도록 함은 물론이다.

한편, 상기한 바와 같은 자동 추기장치(100)를 이용한 자동 추기과정 외에, 작업자의 판단에 의해 수동으로 추기를 수행할 수도 있게 되는데, 이 경우에는 수동추기 제1 밸브(120)와 수동추기 제2 밸브(130)를 폐쇄시킨 상태에서 자동추기 제1 밸브(210)와 자동추기 제2 밸브(220)를 개방시킨 이후에, 수동 추기를 수행하도록 한다.

즉, 자동추기 제1 밸브(210)와 자동추기 제2 밸브(220)를 개방시킨 상태에서 추기펌프(200)를 가동시키고, 이후에 수동추기 제1 밸브(120)를 개방시켜서 추기배관(110) 내의 압력이 제1 설정압력 이하로 낮아지도록 한 이후에 수동추기 제2 밸브(130)를 개방시킴으로써, 진공 온수 보일러(10)의 본체(20) 내의 불응축가스를 수동으로 추기할 수도 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 진공 온수 보일러(10)의 자동 추기장치(100) 및 추기방법에 의하면, 진공 온수 보일러(10)의 본체(20) 내 압력과 온도, 그리고 추기배관(110) 내의 압력에 따른 입력신호에 의해 밸브가 자동으로 개폐됨으로써, 자동으로 추기가 이루어지게 되어 효율성이 증대되는 효과가 제공될 수 있다.

즉, 진공 온수 보일러(10)의 본체(20) 내에 불응축가스가 존재하는 설정 조건이 되면, 본체(20) 내의 불응축가스가 자동으로 추기됨으로써, 별도의 작업자가 수동으로 추기함에 따른 비효율성이 개선되고, 작업자의 오작동에 의한 고장 등의 발생이 예방되는 등의 효과가 제공될 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 진공 온수 보일러 20 : 본체
30 : 열 교환기 100 : 추기장치
110 : 추기배관 120 : 수동추기 제1 밸브
130 : 수동추기 제2 밸브 200 : 추기펌프
210 : 자동추기 제1 밸브 220 : 자동추기 제2 밸브
300 : 제1 압력 감지부 310 : 제2 압력 감지부
320 : 온도감지부 500 : 제어부

Claims

내부 압력이 대기압 이하를 이루는 본체와, 상기 본체 내에 채워진 열매액(열매수)을 가열하기 위한 가열수단과, 상기 본체의 증기에 의해 피가열유체를 가열하여 인출하는 열교환기를 포함하여 구성되는 진공 온수 보일러에 있어서,
상기 본체 내부로부터 외부로 연결되는 추기배관;
상기 추기배관의 단부에 설치되어 제어신호에 의해 작동이 온/오프되는 추기펌프;
상기 추기배관 상에 일정 간격을 두고 배치되고, 제어신호에 의해 개폐되는 자동추기 제1 밸브 및 자동추기 제2 밸브;
상기 추기배관 상에 설치되되, 상기 자동추기 제1 밸브 및 자동추기 제2 밸브 사이에 배치되어 상기 추기배관 내의 압력을 측정하는 제1 압력 감지부;
상기 본체 내의 압력을 측정하는 제2 압력 감지부;
상기 본체 내의 온도를 측정하는 온도감지부; 및
상기 제1 압력 감지부와 상기 제2 압력 감지부 및 상기 온도감지부로부터 각각 감지신호를 입력받아 상기 자동추기 제1 밸브 및 자동추기 제2 밸브에 개폐신호를 인가하고, 상기 추기펌프에 작동신호를 인가하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 온수 보일러의 자동 추기장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 추기배관 상에는 일정 간격을 두고 수동추기 제1 밸브 및 수동추기 제2 밸브가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 진공 온수 보일러의 자동 추기장치.
제 3항에 있어서,
상기 수동추기 제1 밸브 및 상기 수동추기 제2 밸브는,
자동추기 시, 항시 개방된 상태를 이루는 것을 특징으로 하는 진공 온수 보일러의 자동 추기장치.
청구항 1, 청구항 3 또는 청구항 4 중, 어느 하나의 청구항에 기재된 진공 온수 보일러의 자동 추기장치를 이용하여 진공 온수 보일러의 가동이 멈춘 상태에서 본체 내에 존재하는 불응축가스를 자동으로 추기하는 방법에 있어서,
(a) 상기 본체 내의 압력이 제2 설정압력 이상이고, 상기 본체 내의 온도가 설정온도 이하가 되면, 추기펌프를 가동시키고, 자동추기 제1 밸브를 개방시키는 단계;
(b) 상기 추기배관 내의 압력이 제1 설정압력 이하가 되면, 자동추기 제2 밸브를 개방시키는 단계;
(c) 상기 본체 내의 압력이 제1 설정압력 이하가 되면, 상기 자동추기 제2 밸브 및 상기 자동추기 제1 밸브를 폐쇄시키는 단계; 및
(d) 설정시간 지연 후, 상기 추기펌프의 가동을 멈추는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 온수 보일러의 자동 추기방법.
제 5항에 있어서,
상기 (a) 단계 이후에 설정시간 경과후에도 상기 추기배관 내의 압력이 제1 설정압력 이하로 낮아지지 않으면,
상기 자동추기 제1 밸브를 폐쇄시키고, 설정시간 지연 후에, 상기 추기펌프의 가동을 멈추도록 한 다음, 이상신호가 발생되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 온수 보일러의 자동 추기방법.
제 5항에 있어서,
상기 (b) 단계 이후에 설정시간 경과후에도 상기 본체 내의 압력이 제1 설정압력 이하로 낮아지지 않으면,
상기 자동추기 제1 밸브 및 상기 자동추기 제2 밸브를 폐쇄시키고, 설정시간 지연 후 상기 추기펌프의 가동을 설정시간 지연 후에, 상기 추기펌프의 가동을 멈추도록 한 다음, 이상신호가 발생되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 온수 보일러의 자동 추기방법.
제 5항에 있어서,
상기 제1 설정압력은 25~35mmHg이고,
상기 제2 설정압력은 70~90mmHg이며,
상기 설정온도는 45~55℃인 것을 특징으로 하는 진공 온수 보일러의 자동 추기방법.