KR102522024B1 - Apparatus and Method for Fault Detect of Three-way Fixing of Boiler - Google Patents

Apparatus and Method for Fault Detect of Three-way Fixing of Boiler Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a three-way failure detection apparatus of a boiler and a method thereof. According to the present invention, upon completion of hot water preheating, which preheats a secondary heat exchanger before using a hot water, as a three-way valve is switched from a hot water side to a heating side, temperatures of a secondary heat exchanger of a high-temperature status and a heating pipe of a relatively low-temperature status are compared. Therefore, if a temperature difference is small, it is judged to be a failure of the three-way valve and an error occurs. As a result, a three-way failure case is detected simply by changing a program without adding an additional part. The three-way failure detection apparatus of the boiler of the present invention comprises: a hot water temperature sensor; a circulation pump; and a control unit.

Description

보일러의 삼방변 고장 검출장치 및 방법{Apparatus and Method for Fault Detect of Three-way Fixing of Boiler}Apparatus and Method for Fault Detect of Three-way Fixing of Boiler}

본 발명은 2차 열교환기 가열 및 온도 안정화 이후 삼방변의 온수측 고착 및 고장을 검출하여 다른 에러가 발생되지 않도록 하는 보일러의 삼방변 고장 검출방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for detecting three-way failure of a boiler to prevent other errors from occurring by detecting the sticking and failure of the hot water side of the secondary heat exchanger after heating and temperature stabilization.

일반적으로, 보일러는 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 기름보일러 및 가스보일러 등으로 구분되며 다양한 종류의 보일러가 개발되고 사용되어지고 있다.In general, a boiler is a device installed for supplying heating and hot water, using heat generated while burning various fuels to heat water, directly use the heated water, or to be used for heating homes or various buildings. Depending on their size, small boilers used for home use and large boilers used for industrial purposes are widely developed and used. In addition, depending on the fuel used, they are classified into oil boilers and gas boilers, and various types of boilers are developed and used. are losing

이와 같은 온수 및 난방 겸용 보일러에는 열교환기에 의해 가열된 온수 또는 난방수를 온수용 수도꼭지 측 또는 난방 배관으로 공급 및 순환시켜 주기 위해 하나의 입구와 두 개의 출구가 구비된 삼방변이 설치되어 사용자의 운전모드 선택에 대응하여 제어부에서 상기 삼방변을 온수 측 또는 난방 측으로 자동 절체시켜 주고 있다.In such a boiler for both hot water and heating, a three-way valve equipped with one inlet and two outlets is installed to supply and circulate hot water or heating water heated by the heat exchanger to the hot water faucet side or heating pipe, so that the user's operation mode In response to the selection, the control unit automatically switches the three-way valve to the hot water side or the heating side.

다시 말해서, 보일러에서 사용되고 있는 삼방변의 주요역할은 난방회로와 온수회로에 대한 순환경로를 결정하는 중요한 부품인데도 불구하고, 종래 대부분의 보일러에서는 상기한 삼방변이 난방회로 측으로 정확하게 절체되었는지 또는 온수회로 측으로 정확하게 절체되었는지를 각각 검출할 수 있는 기능이 전혀 구비되어 있지 않았다.In other words, although the main role of the three-way valve used in boilers is an important part that determines the circulation path for the heating circuit and the hot water circuit, in most conventional boilers, the three-way valve is accurately switched to the heating circuit side or the hot water circuit side. There was no function capable of detecting whether or not a switch was made.

따라서 종래 대부분의 보일러에서는 삼방변이 고착 또는 고장 등으로 오동작을 하더라도 난방 또는 온수모드에 따른 연소가 계속해서 진행되는 형태를 나타내게 되어 불필요하게 가스가 소비됨은 물론 경제적인 손실을 가져오고 있고, 또한 사용자의 의사와 달리 고온의 온수가 사용자에게 공급됨으로 인해 화상 등과 같은 안전상의 위험요소가 있고, 특히 사용자가 어떤 고장상태인지를 정확히 몰라 불필요한 서비스 요청이 많이 발생하게 되는 등의 문제점이 있다.Therefore, in most conventional boilers, combustion continues to proceed in the heating or hot water mode even if the three-way valve malfunctions due to sticking or failure, resulting in unnecessary gas consumption as well as economic loss. Unlike doctors, high-temperature hot water is supplied to the user, which poses safety risks such as burns. In particular, there are problems such as the occurrence of many unnecessary service requests because the user does not know exactly what kind of failure state there is.

또한, 종래에는 별도의 삼방변 고장 검출 수단이 없어서 기구의 과열 상태를 알리는 에러 등이 발생하면 각방 제어 시스템이 설치되었는지 등의 현장 조건을 감안하고, 각방 제어용 밸브 구동기, 보일러 내부 순환 펌프, 보일러 삼방변 고장 등의 여러 가능성을 유추하여 서비스를 진행해야 하는 문제점이 있었다.In addition, in the prior art, there is no separate three-way valve failure detection means, so if an error indicating the overheating state of the appliance occurs, considering the site conditions such as whether the control system for each room is installed, the valve actuator for each room control, the boiler internal circulation pump, and the boiler three-way There was a problem in that the service had to be performed by inferring various possibilities such as valve failure.

국내특허공개 제10-2013-0128592호 (공개일 2014.11.06.)Domestic Patent Publication No. 10-2013-0128592 (published on 2014.11.06.)

따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여, 온수 사용 이전 2차 열교환기를 미리 가열하는 온수 예열 완료시 삼방변을 온수측에서 난방측으로 절체하면서 고온 상태의 2차 열교환기와 상대적으로 저온 상태의 난방 배관의 온도를 비교하여 그 온도 차이가 미미하면 삼방변의 고장으로 판단하여 에러를 발생하도록 하므로, 삼방변 고장의 경우를 별도의 부품 추가 없이 프로그램 변경만으로 검출하도록 하는 보일러의 삼방변 고장 검출장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, in order to improve the problems of the prior art, the present invention switches the three-way side from the hot water side to the heating side when the hot water preheating is completed to heat the secondary heat exchanger in advance before using hot water, and the secondary heat exchanger in the high temperature state and the secondary heat exchanger in the relatively low temperature state The temperature of the heating pipe is compared, and if the temperature difference is insignificant, it is judged as a triangular failure and an error is generated. Therefore, a triangular failure detection device for a boiler that detects a triangular failure only by changing the program without adding additional parts, and Its purpose is to provide a method.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 보일러의 삼방변 고장 검출장치는 보일러의 버너에 의해 가열된 열원수를 난방 또는 온수로의 유로 절체를 위한 삼방변의 고장 여부를 검출하는 보일러의 삼방변 고장 검출장치에 있어서, 상기 삼방변과 버너의 열원수 공급 유로의 출탕온도(TH)를 측정하는 출탕온도센서; 상기 열원수를 1차열교환기, 2차 열교환기, 삼방변, 온수, 난방수를 포함한 각 유로로 강제 순환 공급하는 순환펌프; 및 상기 순환펌프를 구동하고, 설정된 온도에 따라 버너의 연소 구동을 제어하고, 상기 삼방변의 유로를 절체하고, 상기 출탕온도센서를 통해 측정된 출탕온도의 변화값을 산출한 결과에 따라 삼방변 고장여부를 판단하는 제어부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention, a three-way failure detection device for a boiler is a three-way failure detection device for a boiler for detecting a failure of a three-way valve for switching a flow path of heat source water heated by a burner of a boiler to heating or hot water. a tapping temperature sensor for measuring tap temperature (TH) of the three-way valve and the heat source water supply passage of the burner; a circulation pump for forcibly circulating and supplying the heat source water to each flow path including the primary heat exchanger, secondary heat exchanger, three-way valve, hot water, and heating water; and driving the circulation pump, controlling the combustion drive of the burner according to the set temperature, switching the flow path of the three-way side, and calculating the change value of the tapping temperature measured through the tapping temperature sensor. It is characterized by comprising a; control unit for determining whether or not.

여기서, 상기 제어부는 상기 삼방변의 고장으로 판단하는 상기 삼방변 고장진단부를 포함하되, 상기 삼방변 고장진단부는 온수예열 중 상기 출탕온도(TH)의 설정된 시간동안의 온도편차가 안정화되지 않거나, 난방로로 절체 후 상기 출탕온도(TH)가 설정된 기준시간 안에 설정된 온도범위를 유지하지 못할 경우 삼방변 고장으로 판단하는 것을 특징으로 한다.Here, the control unit includes the three-way valve fault diagnosis unit that determines the failure of the three-way valve, wherein the three-way valve fault diagnosis unit does not stabilize the temperature deviation of the tap temperature (TH) for a set time during hot water preheating, It is characterized in that if the tapping temperature (TH) does not maintain the set temperature range within the set reference time after switching to the furnace, it is determined as a three-way valve failure.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 보일러의 삼방변 고장 검출방법은 보일러의 예열운전시 삼방변 고장진단부에 의해 열원수의 출탕온도 측정 및 산출된 변화값에 따라 삼방변의 고장 여부를 검출하는 보일러의 삼방변 고장 검출방법에 있어서, 상기 삼방변이 온수측 위치에서 설정된 온수예열 최대 운전시간(Ta) 동안 설정된 범위의 출탕온도(TH)를 유지하도록 버너 및 순환펌프를 가동하여 온수 예열운전을 수행하는 제1과정; 상기 삼방변 고장진단부는 삼방변이 온수측 유로상태에서 상기 출탕온도(TH)의 최대 온도편차를 산출하고, 상기 최대 온도편차가 설정된 허용범위(±Kc) 이내로 평준화 여부에 따라 삼방변의 고장여부를 판단하는 제2과정; 상기 삼방변이 온수측에서 난방측으로 유로가 변경됨에 따라, 유로변경 전,후의 출탕온도(TH) 차이값이 설정된 기준범위를 벗어난 경우 온수예열을 종료하는 제3과정; 및 상기 삼방변이 온수측에서 난방측으로 유로가 변경됨에 따라, 유로변경 전,후의 출탕온도(TH) 차이값이 일정시간(Te) 동안 설정된 기준범위 이내를 유지할 경우 삼방변 고장으로 판단하는 제4과정;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention, a method for detecting a three-way valve failure of a boiler is a boiler for detecting a failure of a three-way valve according to the measurement of the tap temperature of the heat source water and the calculated change value by the three-way valve failure diagnosis unit during preheating operation of the boiler. A method for detecting a three-way valve failure, wherein the three-way valve operates a hot water preheating operation by operating a burner and a circulation pump to maintain a hot water preheating temperature (TH) within a set range for a set maximum operation time (Ta) of hot water preheating at a hot water side position. 1 course; The three-way valve failure diagnosis unit calculates the maximum temperature deviation of the tap temperature (TH) in the three-way valve hot water flow path state, and determines whether the three-way valve is out of order depending on whether or not the maximum temperature deviation is leveled within the set allowable range (±Kc). The second process to do; A third step of terminating hot water preheating when the difference in tap temperature (TH) before and after the change of the flow path is out of a set reference range as the flow path of the three-way valve is changed from the hot water side to the heating side; And as the flow path of the three-way valve is changed from the hot water side to the heating side, a fourth process of determining that the three-way valve is out of order when the difference in tap temperature (TH) before and after the change of the flow path is maintained within the set reference range for a certain period of time (Te). It is characterized by consisting of;

여기서, 상기 제2과정에서 평준화를 판단하기 위해 정해진 설정시간(Tb) 동안 출탕온도(TH)의 최대 편차가 설정된 온도편차(±Kc) 이내로 평준화되지 않은 상태로 설정된 에러 판단시간(Tc)이 경과되면 삼방변 고장으로 판단하는 것을 특징으로 한다.Here, in the second process, the maximum deviation of the tapping temperature (TH) has not been leveled within the set temperature deviation (±Kc) during the set set time (Tb) to determine leveling, and the set error determination time (Tc) has elapsed. If it does, it is characterized in that it is judged as a three-way failure.

또한, 상기 제3, 제4과정은 상기 삼방변이 난방측으로 변경된 후의 출탕온도(TH)와 상기 제2과정에서 최대 온도편차가 평준화된 이후 상기 삼방변이 온수측일 경우의 출탕온도(Th1)를 비교하되, 상기 비교를 위한 기준범위는 상기 삼방변이 난방측으로 변경된 후의 출탕온도(TH)가 "Th1-Kd ~ Th1+Kd" 로 설정하며, 여기서, 상기 Kd는 삼방변 고장 판단을 위한 여유 온도값인 것을 특징으로 한다.In addition, in the third and fourth processes, the tapping temperature (TH) after the three-way valve is changed to the heating side is compared with the tapping temperature (Th1) when the three-way valve is on the hot water side after the maximum temperature deviation is leveled in the second process. , The reference range for the comparison is when the tapping temperature (TH) after the triangular valve is changed to the heating side is set to "Th1-Kd ~ Th1 + Kd", where the Kd is a marginal temperature value for determining the triangular valve failure to be characterized

본 발명에 따른 보일러의 삼방변 온수측 고장 검출장치 및 방법은 보일러의 과열 에러 등이 발생한 경우 삼방변 고장 또는 고착의 경우 명확하게 진단할 수 있어서, 사후서비스 시에 각방 제어용 밸브 구동기, 보일러 내부 순환 펌프, 보일러 삼방변 고장 등의 여러 가능성을 유추하므로 발생되는 사후서비스의 혼선을 방지하고, 불필요한 준비과정을 생략할 수 있는 효과가 있다.The apparatus and method for detecting a failure of the three-way hot water side of a boiler according to the present invention can clearly diagnose the failure or sticking of a three-way valve when an overheating error of the boiler occurs. By inferring various possibilities such as pump and boiler triangular failure, it is effective to prevent confusion in post-service and to omit unnecessary preparation processes.

도 1은 본 발명을 구현하기 위한 보일러의 개략 구성도이고,
도 2는 본 발명을 구현하기 위한 보일러의 삼방변 고장 검출장치의 블록 구성도이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 보일러의 삼방변 온수측 고장 검출과정의 흐름도이고,
도 4는 도 3에서 출탕온도(TH)온도 편차 연산을 설명하기 위한 도표이다.1 is a schematic configuration diagram of a boiler for implementing the present invention;
2 is a block diagram of a triangular failure detection device of a boiler for implementing the present invention;
3 is a flowchart of a three-way hot water side failure detection process of a boiler according to an embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a diagram for explaining the calculation of the temperature deviation of the tapping temperature (TH) in FIG. 3;

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. The features and effects of the present invention described above will become more apparent through the following detailed description in relation to the accompanying drawings, and accordingly, those skilled in the art to which the present invention belongs can easily implement the technical idea of the present invention. You will be able to.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. Since the present invention can have various changes and various forms, specific embodiments are exemplified and described in detail in the text.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, and it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보일러의 삼방변 고장 검출방법에 대하여 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.A method for detecting a triangular failure of a boiler according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2를 참조하면, 보일러의 1차 열교환기(102)로부터의 열원수를 온수 또는 난방 유로로 절체하는 삼방변(104)과, 버너의 열원수 공급 유로의 출탕온도(TH)를 측정하는 출탕온도센서(103)와, 상기 1차 열교환기(102)로부터 열원수를 공급받아 직수를 온수로 가열하는 2차 열교환기(108)와, 상기 열원수를 1차 열교환기(102), 2차 열교환기(108), 삼방변(104), 온수, 난방수를 포함한 각 유로로 강제 순환 공급하는 순환펌프(101)와, 상기 순환펌프(101)를 구동하고, 설정된 온도에 따라 버너의 연소 구동을 제어하고, 상기 삼방변(104)의 유로를 절체하고, 상기 출탕온도센서(103)를 통해 측정된 출탕온도(TH)의 변화값을 산출한 결과에 따라 삼방변(104)의 고장여부를 판단하는 제어부(110)와, 온수온도를 설정하는 온수온도설정부(106), 보일러의 온수예열 운전신호를 발생하는 온수예열 입력부(105)와, 상기 삼방변(104)가 고장으로 판단될 경우 이를 경보하는 에러경보부(107)로 구성된다.1 and 2, the three-way valve 104 for transferring the heat source water from the primary heat exchanger 102 of the boiler to the hot water or heating passage and the tap temperature TH of the heat source water supply passage of the burner A tap temperature sensor 103 for measuring, a secondary heat exchanger 108 for receiving heat source water from the primary heat exchanger 102 and heating direct water to hot water, and the primary heat exchanger 102 , the secondary heat exchanger 108, the three-way valve 104, the circulation pump 101 for forcibly circulating and supplying each flow path including hot water and heating water, driving the circulation pump 101, and burner according to the set temperature Controls the combustion drive of the three-way side 104, switches the flow path of the three-way side 104, and calculates the change value of the tapping temperature TH measured through the tapping temperature sensor 103. The control unit 110 for determining whether or not there is a failure, the hot water temperature setting unit 106 for setting the hot water temperature, the hot water preheating input unit 105 for generating the hot water preheating operation signal of the boiler, and the three-way valve 104 are out of order. When determined, it is composed of an error warning unit 107 that alerts it.

여기서, 상기 제어부(110)는 상기 출탕온도센서(103), 온수예열 입력부(105) 및 온수온도 설정부(106)의 각 입력값에 따라 버너의 연소를 구동 제어하는 연소제어부(111)와, 상기 출탕 온도센서(103), 온수예열 입력부(105) 및 온수온도 설정부(106)로부터 입력된 각 데이터를 분석하여 상기 삼방변(104)의 고장을 판단하는 상기 삼방변 고장진단부(112)와, 상기 연소제어부(111) 및 삼방변 고장진단부(112)의 제어신호에 따라 상기 순환펌프(101), 삼방변(104), 전자변, 연소팬 등을 구동 제어하는 부하 구동제어부(113)로 구성된다.Here, the control unit 110 includes a combustion control unit 111 for driving and controlling combustion of the burner according to input values of the hot water temperature sensor 103, the hot water preheating input unit 105, and the hot water temperature setting unit 106; The three-way valve failure diagnosis unit 112 for determining the failure of the three-way valve 104 by analyzing each data input from the hot water temperature sensor 103, the hot water preheating input unit 105, and the hot water temperature setting unit 106 And, a load driving control unit 113 for driving and controlling the circulation pump 101, the three-way valve 104, the solenoid valve, the combustion fan, etc. according to the control signals of the combustion control unit 111 and the three-way valve failure diagnosis unit 112 consists of

또한, 상기 삼방변 고장진단부(112)는 상기 온수예열 입력부(105)로부터 온수예열 신호를 입력 받은 경우 또는 온수 사용을 멈추는 경우 또는 보일러가 난방과 온수 운전을 실시하지 않는 휴지상태일 때 일정 시간 주기로 온수 예열 운전 및 삼방변 고장검출을 수행하게 된다.In addition, the three-way valve fault diagnosis unit 112 receives a hot water preheating signal from the hot water preheating input unit 105, stops using hot water, or when the boiler is in an idle state in which neither heating nor hot water operation is performed for a certain period of time. It periodically performs hot water preheating operation and three-way fault detection.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 보일러의 삼방변 고장 검출장치의 동작과정을 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. The operation process of the triangular failure detection device of the boiler according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4 attached.

도 3을 참조하면, 먼저 상기 온수예열 입력부(105)로부터의 온수예열 입력신호가 상기 제어부(110)에 입력되면 온수예열 과정(S10)을 수행한다.Referring to FIG. 3 , when a hot water preheating input signal from the hot water preheating input unit 105 is input to the control unit 110, a hot water preheating process (S10) is performed.

상기 온수예열 과정(S10)은 상기 부하 구동제어부(113)에 의해 상기 삼방변(104)을 온수측으로 변환하고, 버너를 구동하여 연소를 시작함과 동시에 순환펌프(101)을 구동하며, 온수예열 시간(Ta)을 카운트하기 시작한다. In the warm water preheating process (S10), the three-way side 104 is converted to the hot water side by the load driving control unit 113, the burner is driven to start combustion, and the circulation pump 101 is driven at the same time, and the hot water preheating process is performed. Start counting the time Ta.

상기 2차 열교환기(108), 순환펌프(101), 버너, 1차 열교환기(102)를 통과한 열원수의 온도를 출탕 온도센서(103)에서 검출하여 상기 연소제어부(111) 및 삼방변 고장진단부(112)로 출력한다.The temperature of the heat source water that has passed through the secondary heat exchanger 108, the circulation pump 101, the burner, and the primary heat exchanger 102 is detected by the hot water temperature sensor 103, and the combustion control unit 111 and the three-way valve It is output to the fault diagnosis unit 112.

상기 출탕온도(TH)가 온수 설정온도(Ka)이상 검출되면 연소를 정지하고 상기 순환펌프(101)만 구동시키며, 연소 정지 및 순환펌프(101) 구동 중 출탕온도(TH)가 설정온도(Kb) 미만이면 재연소하여 사용자가 설정한 온도에 대응하도록 상기 2차 열교환기(108)의 온도를 유지한다. When the tapping temperature (TH) is detected as higher than the hot water set temperature (Ka), combustion is stopped and only the circulation pump 101 is driven. If it is less than ), the temperature of the secondary heat exchanger 108 is maintained so as to correspond to the temperature set by the user by re-burning.

한편, 상기 온수예열 단계는 상기 온수예열 시간(Ta)가 설정된 온수예열 최대 운전시간이 될 때까지 수행하며, 상기 온수예열 최대 운전시간은 바람직하게는 약 120초 내지 600초로 설정한다. Meanwhile, the warm water preheating step is performed until the hot water preheating time (Ta) reaches the set maximum hot water preheating operating time, and the warm water preheating maximum operating time is preferably set to about 120 seconds to about 600 seconds.

상기 삼방변 고장진단부(112)는 상기 온수예열 최대 운전시간(Ta)이 경과된 후, 상기 출탕온도센서(103)로부터 일정시간(Tb) 연속으로 측정된 출탕온도(TH)의 온도편차가 설정된 허용범위(±Kc) 이내인지를 판단한다.(S21)The three-way valve fault diagnosis unit 112 detects a temperature deviation of the hot water preheating maximum operation time (Ta) of the hot water preheating temperature (TH) continuously measured from the hot water temperature sensor 103 for a certain period of time (Tb). Determine whether it is within the set allowable range (±Kc) (S21)

즉, 상기 삼방변(104)이 온수측 유로상태에서 상기 출탕온도(TH)의 최대편차를 산출하고, 상기 최대 온도편차가 설정된 허용범위(±Kc)로 평준화되도록 일정 시간동안(Tb) 순환펌프를 가동한다.That is, the circulation pump for a certain period of time (Tb) to calculate the maximum deviation of the tap temperature (TH) in the hot water side passage state of the three-way valve 104 and level the maximum temperature deviation within the set allowable range (±Kc). activate

도 4는 출탕온도의 최대값 산출하기 위한 일실시예를 보인 도표로, 샘플링 타이밍 (Ta ~ Tb+(Ta+2i)) 사이의 출탕온도(TH) 및 온도편차를 산출한 바와 같이, Ta 타이밍에 측정된 출탕온도(TH)는 47℃이고, 이후 순환펌프(101)의 구동에 의해 계속 상승하며, 온도편차는 Tb+Ta 타이밍에서의 출탕온도(TH)가 52℃로 Ta 타이밍의 출탕온도(TH=47℃)와의 온도편차가 5℃이고, Tb시간 이후 Tb+(Ta+1), Tb+(Ta+2i)의 각 온도편차는 4℃, 3℃가 된다. 따라서 Tb시간 간격을 통해 산출된 온도편차인 5℃, 4℃, 3℃ 중 최대 온도편차인 5℃가 최대 온도편차 허용범위(±Kc)인지를 판단하다. 여기서, 최대 온도편차 허용범위(±Kc)는 바람직하게는 약 0.5℃~3℃로 설정한다.4 is a chart showing an embodiment for calculating the maximum value of the tap temperature. The measured tapping temperature (TH) is 47 ° C, and then continues to rise due to the driving of the circulation pump 101, and the temperature deviation is that the tapping temperature (TH) at the Tb + Ta timing is 52 ° C, TH = 47 ° C) is 5 ° C, and after the Tb time, the temperature deviations of Tb + (Ta + 1) and Tb + (Ta + 2i) are 4 ° C and 3 ° C, respectively. Therefore, it is determined whether the maximum temperature deviation of 5 ° C among the temperature deviations of 5 ° C, 4 ° C, and 3 ° C calculated through the Tb time interval is the maximum temperature deviation allowable range (±Kc). Here, the maximum temperature deviation allowable range (±Kc) is preferably set to about 0.5°C to 3°C.

이와 같이 상기 최대 온도편차가 허용범위(±Kc)에 들어오지 않은 상태로 일정시간(Tc)를 경과하면 삼방변 고장 에러로 판단하고, 상기 에러경보부(107)을 통해 사용자에게 경보한다.(S23)In this way, if a predetermined time (Tc) elapses without the maximum temperature deviation falling within the allowable range (±Kc), it is determined as a triangular fault error, and the user is alerted through the error warning unit 107 (S23).

여기서, 상기 삼방변 고장 에러로 판단하기 위한 일정시간(Tc)는 온수예열 운전에 따라 상기 2차 열교환기(102)의 가열을 완료한 후, 상기 삼방변(104)의 위치를 난방측으로 변경하기 전 출탕온도(TH)가 평준화되지 않을 경우 삼방변 고장에러로 판단하기 위한 시간으로, 바람직하게는 약 30초 내지 300초로 설정된다. Here, the predetermined time (Tc) for determining the three-way valve failure error is to change the position of the three-way valve 104 to the heating side after completing the heating of the secondary heat exchanger 102 according to the hot water preheating operation. This is the time for determining a triangular failure error when the total tap temperature TH is not leveled, and is preferably set to about 30 seconds to 300 seconds.

상기 최대 온도편차가 허용범위(±Kc)에 들어오면 현재 출탕온도(Th1)값을 저장한 후, 상기 부하 구동제어부(113)을 통해 상기 삼방변(104)의 유로를 난방측으로 변경한다. (S25)(S27)When the maximum temperature deviation is within the allowable range (±Kc), the current tapping temperature (Th1) is stored, and then the flow path of the three-way valve 104 is changed to the heating side through the load driving control unit 113. (S25) (S27)

상기 삼방변(104)이 난방측으로 유로 변경된 이후, 상기 삼방변 고장진단부(112)는 상기 출탕온도센서(103)으로부터 출탕온도(TH)를 검출하고, 상기 삼방변(104)이 난방측으로 유로가 변경되기 바로 전의 온수측일 때의 저장된 출탕온도(Th1)와 비교하여 그 결과에 따라 온수예열 종료 또는 삼방변 고장에러 여부를 판단한다.(S29) 상기 삼방변 고장에러 여부를 판단하는 과정(S29)은 설정된 시간(Td)(예, 5초~30초)이내에 수행하도록 한다. After the three-way valve 104 is changed to the heating side, the three-way valve fault diagnosis unit 112 detects the tapping temperature TH from the tapping temperature sensor 103, and the three-way valve 104 moves to the heating side. It compares with the stored tap temperature (Th1) at the hot water side just before the change, and based on the result, it is determined whether the hot water preheating has ended or a three-way valve failure error has occurred. (S29) The process of determining whether the three-way valve failure error occurred (S29). ) is performed within the set time (Td) (eg, 5 seconds to 30 seconds).

보다 상세하게는, 상기 삼방변(104)이 온수측에서 난방측으로 유로가 변경되면, 상기 1차 열교환기(102)의 열원수가 상대적으로 낮은 온도의 난방수로 순환되어 상기 출탕온도센서(103)에서 측정되는 출탕온도(TH)가 최소 설정값(TH1-Kd) 이하로 낮아져야 정상이며, 드물게는 상기 2차 열교환기(102)의 열원수보다 유입되는 난방수가 더 높은 온도일 경우 최대 설정값(TH1+Kd) 이상으로 높아져야 정상이므로, 상기 삼방변(104)의 온수측에서 난방측으로 유로변경 후의 출탕온도(TH)가 삼방변(104)의 온수측에서 난방측으로 유로변경 전의 출탕온도(Th1)로 설정된 기준 범위(Th1-Kd ~ Th1+Kd)를 벗어난 경우 상기 삼방변(104)이 정상적으로 동작한 것으로 판단하여 온수예열을 종료한다. (S29)(S31)More specifically, when the flow path of the three-way valve 104 is changed from the hot water side to the heating side, the heat source water of the primary heat exchanger 102 is circulated as heating water at a relatively low temperature, and the tapping temperature sensor 103 It is normal when the tapping temperature (TH) measured in is lower than the minimum set value (TH1-Kd), and in rare cases, when the temperature of the heating water flowing in is higher than the heat source water of the secondary heat exchanger (102), the maximum set value Since it is normal to be higher than (TH1+Kd), the tapping temperature (TH) after changing the flow path from the hot water side to the heating side of the three-way side (104) is the tapping temperature (Th1 ) out of the set standard range (Th1-Kd to Th1+Kd), it is determined that the three-way side 104 operates normally, and the hot water preheating is terminated. (S29) (S31)

그러나, 이와 반대로 상기 삼방변(104)이 난방측으로의 유로변경 전,후의 출탕온도(Th1, TH)의 차이값이 설정된 일정시간(Te, 약30~300초)을 경과하도록 설정된 기준범위(-Kd ~ +Kd)를 벗어나지 못할 경우 삼방변이 정상적으로 동작하지 않은 것으로 판단하고 고장에러 신호를 상기 에러 경보부(107)를 통해 사용자에게 경보한다.(S33)(S35)However, on the contrary, the reference range (- Kd ~ +Kd), it is determined that the triangular valve does not operate normally, and a failure error signal is alerted to the user through the error alarm unit 107 (S33) (S35)

여기서, 상기 기준범위 온도값 Kd는 상기 삼방변(104)의 위치가 온수측일 때의 2차 열교환기(108)의 온도와 난방측일 때의 난방수의 온도를 비교하여 삼방변의 고장을 판단하기 위한 여유 온도값으로 바람직하게는 약 3~10℃로 설정한다.Here, the reference range temperature value Kd is for determining the failure of the three-way valve by comparing the temperature of the secondary heat exchanger 108 when the position of the three-way valve 104 is on the hot water side and the temperature of the heating water when the position of the three-way valve 104 is on the heating side. As a marginal temperature value, it is preferably set to about 3 to 10°C.

이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 보일러의 삼방변 고장 검출장치 및 방법은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이 실시예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.As described above, although the triangular failure detection device and method of the boiler according to the embodiment of the present invention have been described with limited embodiments and drawings, they are not limited by these embodiments, and are common knowledge in the art to which the present invention belongs. Of course, various modifications and variations are possible within the technical spirit of the present invention and the equivalent scope of the claims to be described below by those who have.

101 : 순환펌프 102 : 1차 열교환기
103 : 출탕온도센서 104 : 삼방변
105 : 온수예열 입력부 106 : 온수온도 설정부
107 : 에러 경보부 108 : 2차 열교환기
110 : 제어부 111 : 연소제어부
112 : 삼방변 고장진단부 113 : 부하구동제어부101: circulation pump 102: primary heat exchanger
103: tapping temperature sensor 104: three-way valve
105: hot water preheat input unit 106: hot water temperature setting unit
107: error alarm unit 108: secondary heat exchanger
110: control unit 111: combustion control unit
112: triangular fault diagnosis unit 113: load driving control unit

Claims (9)

보일러의 버너에 의해 가열된 열원수를 난방 또는 온수로의 유로 절체를 위한 삼방변의 고장 여부를 검출하는 보일러의 삼방변 고장 검출장치에 있어서,
상기 삼방변과 버너의 열원수 공급 유로의 출탕온도(TH)를 측정하는 출탕온도센서;
상기 열원수를 1차 열교환기, 2차 열교환기, 삼방변, 온수, 난방수를 포함한 각 유로로 강제 순환 공급하는 순환펌프; 및
상기 순환펌프를 구동하고, 설정된 온도에 따라 버너의 연소 구동을 제어하고, 상기 삼방변의 유로를 절체하고, 상기 출탕온도센서를 통해 측정된 출탕온도의 변화값을 산출한 결과에 따라 삼방변 고장여부를 판단하는 제어부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하고,
상기 제어부는 상기 삼방변의 고장으로 판단하는 삼방변 고장진단부를 포함하되,
상기 삼방변 고장진단부는 온수 예열 중 상기 출탕온도(TH)의 설정된 시간 동안의 온도편차가 안정화되지 않거나, 난방유로로 절체 후 상기 출탕온도(TH)가 설정된 기준시간 안에 설정된 온도범위를 유지하지 못할 경우 삼방변 고장으로 판단하는 것을 특징으로 하는 보일러의 삼방변 고장 검출장치.In the boiler's three-way failure detection device for detecting the failure of the three-way valve for switching the heat source water heated by the burner of the boiler to heating or hot water,
a tap temperature sensor for measuring tap temperature (TH) of the three-way valve and the heat source water supply passage of the burner;
a circulation pump for forcibly circulating and supplying the heat source water to each flow path including the primary heat exchanger, secondary heat exchanger, three-way valve, hot water, and heating water; and
The circulation pump is driven, the combustion drive of the burner is controlled according to the set temperature, the flow path of the three-way side is switched, and the three-way side is out of order according to the result of calculating the change value of the tapping temperature measured through the tapping temperature sensor. It is characterized by comprising a; control unit for determining
The control unit includes a triangular fault diagnosis unit that determines that the triangular fault is faulty,
The three-way valve fault diagnosis unit fails to stabilize the temperature deviation during the set time of the tap temperature (TH) during hot water preheating, or when the tap temperature (TH) cannot maintain the set temperature range within the set reference time after switching to the heating passage. In the case of a three-way failure detection device for a boiler, characterized in that it is determined as a three-way failure. 제1항에 있어서,
상기 제어부는 온수 예열을 입력 받은 경우 또는 온수 사용을 멈추는 경우 또는 보일러가 난방과 온수 운전을 실시하지 않는 휴지상태일 때 일정 시간 주기로 온수 예열 운전 및 삼방변 고장검출을 수행하는 것을 특징으로 하는 보일러의 삼방변 고장 검출장치.According to claim 1,
The control unit performs hot water preheating operation and three-way failure detection at regular intervals when hot water preheating is received, when hot water is stopped, or when the boiler is in an idle state in which heating and hot water operation is not performed. Triangular fault detection device. 삭제delete 보일러의 예열운전시 삼방변 고장진단부에 의해 열원수의 출탕온도 측정 및 산출된 변화값에 따라 삼방변의 고장 여부를 검출하는 보일러의 삼방변 고장 검출방법에 있어서,
상기 삼방변이 온수측 위치에서 설정된 온수예열 최대 운전시간(Ta) 동안 설정된 범위의 출탕온도(TH)를 유지하도록 버너 및 순환펌프를 가동하여 온수 예열운전을 수행하는 제1과정;
상기 삼방변 고장진단부는 삼방변이 온수측 유로상태에서 상기 출탕온도(TH)의 최대 온도편차를 산출하고, 상기 최대 온도편차가 설정된 허용범위(±Kc) 이내로 평준화 여부에 따라 삼방변의 고장여부를 판단하는 제2과정;
상기 삼방변이 온수측에서 난방측으로 유로가 변경됨에 따라, 유로변경 전,후의 출탕온도(TH) 차이값이 설정된 기준범위를 벗어난 경우 온수예열을 종료하는 제3과정; 및
상기 삼방변이 온수측에서 난방측으로 유로가 변경됨에 따라, 유로변경 전,후의 출탕온도(TH) 차이값이 일정시간(Te) 동안 설정된 기준범위 이내를 유지할 경우 삼방변 고장으로 판단하는 제4과정;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 보일러의 삼방변 고장 검출방법. In the boiler's three-way failure detection method for detecting the failure of the three-way valve according to the measurement of the tap temperature of the heat source water and the calculated change value by the three-way failure diagnosis unit during the preheating operation of the boiler,
A first process of performing hot water preheating operation by operating a burner and a circulation pump to maintain a tap temperature (TH) within a set range for a maximum hot water preheating operation time (Ta) set at the hot water side position of the three-way variable;
The three-way valve failure diagnosis unit calculates the maximum temperature deviation of the tap temperature (TH) in the three-way valve hot water flow path state, and determines whether the three-way valve is out of order depending on whether or not the maximum temperature deviation is leveled within the set allowable range (±Kc). The second process to do;
A third step of terminating hot water preheating when the difference in tap temperature (TH) before and after the change of the flow path is out of a set reference range as the flow path of the three-way valve is changed from the hot water side to the heating side; and
A fourth step of determining that the three-way valve is out of order when the difference in tap temperature (TH) before and after the change of the passage is maintained within a set reference range for a certain period of time (Te) as the flow path is changed from the hot water side to the heating side of the three-way valve; A method for detecting a triangular failure of a boiler, characterized in that it comprises a. 제4항에 있어서,
상기 제2과정에서 평준화를 판단하기 위해 정해진 설정시간(Tb) 동안 출탕온도(TH)의 최대 편차가 설정된 온도편차(±Kc) 이내로 평준화되지 않은 상태로 설정된 에러 판단시간(Tc)이 경과되면 삼방변 고장으로 판단하는 것을 특징으로 하는 보일러의 삼방변 고장 검출방법.According to claim 4,
In the second process, when the maximum deviation of the tapping temperature (TH) is not leveled within the set temperature deviation (±Kc) during the set time (Tb) set to determine leveling, and the set error determination time (Tc) elapses, three A method for detecting a triangular valve failure of a boiler, characterized in that it is determined by a valve failure. 삭제delete 제5항에 있어서,
상기 에러판단시간(Tc)는 상기 삼방변의 위치가 난방측으로 변경되기 전 상기 출탕온도(TH)가 평준화되지 않을 경우 삼방변 고장으로 판단하기 위한 설정시간인 것을 특징으로 하는 보일러의 삼방변 고장 검출방법.According to claim 5,
The error determination time (Tc) is a three-way failure detection method of a boiler, characterized in that the set time for determining a three-way failure when the tapping temperature (TH) is not leveled before the location of the three-way valve is changed to the heating side. . 제4항에 있어서,
상기 제3, 제4과정은 상기 삼방변이 난방측으로 변경된 후의 출탕온도(TH)와 상기 제2과정에서 최대 온도편차가 평준화된 이후 상기 삼방변이 온수측일 경우의 출탕온도(Th1)를 비교하되,
상기 비교를 위한 기준범위는 상기 삼방변이 난방측으로 변경된 후의 출탕온도(TH)를 "Th1-Kd ~ Th1+Kd" 로 설정하며,
여기서, 상기 Kd는 삼방변 고장 판단을 위한 여유 온도값인 것을 특징으로 하는 보일러의 삼방변 고장 검출방법.According to claim 4,
The third and fourth processes compare the tapping temperature (TH) after the three-way valve is changed to the heating side and the tapping temperature (Th1) when the three-way valve is on the hot water side after the maximum temperature deviation is leveled in the second process,
The reference range for the comparison sets the tapping temperature (TH) after the three-way valve is changed to the heating side to "Th1-Kd ~ Th1+Kd",
Here, the Kd is a triangular failure detection method of a boiler, characterized in that the margin temperature value for determining the triangular failure. 제4항에 있어서,
상기 제3과정은 상기 설정된 기준범위가 설정된 시간(Td) 동안 벗어날 경우 온수 예열을 종료하는 것을 특징으로 하는 보일러의 삼방변 고장 검출방법.According to claim 4,
The third step is a three-way failure detection method of a boiler, characterized in that the preheating of the hot water is terminated when the set reference range is out of the set time (Td).
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