KR19990038872A - 가스보일러의 순환펌프 고착감지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스보일러의 순환펌프 고착감지방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 가스보일러 작동중 과열이 발생되는 경우에 과열발생의 한 원인이 되는 순환펌프고장을 감지하기 위하여 과열감지후에 보일러 난방수온도변화를 측정하는 가스보일러의 순환펌프 고착감지방법에 관한 것이다.

본 발명의 가스보일러의 순환펌프 고착감지방법은, 전체 행정을 제어하는 프로그램이 내장된 마이컴과, 상기 마이컴으로부터 출력되는 제어신호에 따라서 버너에 공급되는 가스량을 조정하는 가스밸브와, 난방수를 이동시키기 위한 순환펌프와, 연소에 필요한 공기를 공급하며 또한 버너에서 연소된 가스를 배출시키는데 사용되는 팬과, 과열온도센서를 포함하는 가스보일러에 있어서, 가스보일러의 연소동작이 수행되면 마이컴에서 과열온도센서를 사용하여 난방수온도를 측정하는 제1단계; 과열발생온도에 도달하지 않으면 정상적인 연소행정을 수행하고 과열발생온도에 도달하면 보일러의 연소행정을 중지하는 제2단계; 연소행정이 중지된 상태에서 과열온도센서로부터 입력되는 온도데이터를 참고하여 온도변화율을 마이컴에서 감지하는 제3단계; 및 온도변화율이 상승하면 순환펌프의 고착으로 판단하고 하강하면 대기상태를 유지하면서 표시부를 사용하여 상태를 표시하는 제4단계로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

가스보일러의 순환펌프 고착감지방법

본 발명은 가스보일러의 순환펌프 고착감지방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 가스보일러 작동중 과열이 발생되는 경우에 과열발생의 한 원인이 되는 순환펌프고장을 감지하기 위하여 과열감지후에 보일러 난방수온도변화를 측정하는 가스보일러의 순환펌프 고착감지방법에 관한 것이다.

가스보일러는 청정연료인 가스를 사용함으로서 공해발생요인이 감소하고 또한 취급상의 용이함으로 인하여 사용이 점차 증가하고 있다. 이러한 가스보일러는 LPG 또는 LNG를 사용하고 있으며, 버너에서 연료를 연소시켜서 발생되는 고온의 열을 사용하여 저온의 직수를 고온의 난방수로 변환시킨 후에 실내에 설치된 배관을 통하여 순환시킴으로서 난방을 수행하고 있다. 또한 직수를 고온으로 승온한 후에 부엌이나 화장실에 공급하여 온수를 사용하도록 되어 있다.

도 1은 종래 사용되는 가스보일러의 일실시예로서, 작동상태를 간단히 설명하면 다음과 같다. 사용자에 의하여 보일러가 작동되면 팬(21)이 소정시간동안 작동되어서 연소실(6) 내부와 배기연도 내부에 잔류하던 유해가스를 완전히 배출시키는 프리-퍼지(pre-purge)행정이 수행된다. 프리-퍼지행정이 종료된 후에 연료가스(LPG 또는 LNG)는 파이프를 통하여 가스밸브(3)를 통과하면서 소정압력으로 조정된 후에 버너(8)에 공급된다. 연료가 공급되는 상태에서 조절회로박스(5)에 내장된 마이컴(미도시됨)으로부터의 제어신호에 따라서 점화트랜스(7)로부터 발생된 고전압이 점화플러그로부터 방전을 일으키고 가스에 착화되어서 연소가 시작된다.

버너(8)에서의 연소에 의하여 생성된 연소열은 연소실(6)의 상부에 설치된 열교환기(9)를 통과하면서 내부에 충만된 난방수를 가열시킨다. 사용자에 의하여 설정된 소정온도로 난방수가 승온되면 순환펌프(17)의 회전력에 의하여 연결된 배관을 통하여 실내를 순환하면서 난방을 수행한다.

가스보일러는 통상 고온의 난방수가 생성되고 폭발성연료인 가스를 사용함으로 안전에 매우 엄격한 규정을 가지고 있으며, 그것중의 하나가 가스보일러의 과열방지를 위한 과열온도센서(35) 부착이다. 도시된 바와 같이 과열온도센서(35)는 난방수온도를 측정하기 위하여 열교환기(9)의 난방수출구측에 인접한 배관에 설치되어 있다. 보일러의 난방수온도가 과열되면 상기 과열온도센서(35)가 이것을 감지하고 마이컴(33)에 통보하여 보일러의 작동을 중지시켜 보일러를 보호한다.

온수사용시에는 플로우스위치(19)가 연결된 배관내부를 통과하는 직수의 이동상태를 마이컴에서 감지하여 유로를 적정하게 교환시켜 온수를 출탕하게 된다. 연소된 배기가스는 연소실(6) 상부에 설치된 배기후드와 배기구(11)와 연결된 배기연도(22)를 통하여 외부로 배출된다.

상기와 같은 가스보일러에서 난방수를 순환시키는 순환펌프(17)에 고장이 발생되면 난방수가 순환하지 못하므로 과열이 발생되는 문제점이 발생된다. 그러나 가스보일러에 과열이 발생되더라도 순환펌프 이외의 원인으로 과열이 발생되는 경우가 있으므로 과열에 의한 보일러 작동정지가 발생되는 경우에 정확한 고장부위를 감지하지 못하기 때문에 작업자가 과열에 영향을 미치는 모든 전장품의 작동상태를 검사하여야 하는 문제점이 있었다. 이것은 시간과 비용이 소요되며 또한 소비자에게 제품이 신뢰성을 저하시키는 요인이 되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가스보일러 작동중 과열이 발생되는 경우에 과열발생의 한 원인이 되는 순환펌프고장을 감지하기 위하여 과열감지후에 보일러 난방수온도변화를 측정하는 가스보일러의 순환펌프 고착감지방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스보일러의 순환펌프 고착감지방법은, 전체 행정을 제어하는 프로그램이 내장된 마이컴과, 상기 마이컴으로부터 출력되는 제어신호에 따라서 버너에 공급되는 가스량을 조정하는 가스밸브와, 난방수를 이동시키기 위한 순환펌프와, 연소에 필요한 공기를 공급하며 또한 버너에서 연소된 가스를 배출시키는데 사용되는 팬과, 과열온도센서를 포함하는 가스보일러에 있어서, 가스보일러의 연소동작이 수행되면 과열온도센서를 사용하여 난방수온도를 측정하는 제1단계; 과열발생온도에 도달하지 않으면 정상적인 연소행정을 수행하고 과열발생온도에 도달하면 보일러의 연소행정을 중지하는 제2단계; 연소행정이 중지된 상태에서 과열온도센서로부터 입력되는 온도데이터를 참고하여 온도변화율을 감지하는 제3단계; 및 온도변화율이 상승하면 순환펌프의 고착으로 판단하고 하강하면 대기상태를 유지하면서 표시부를 사용하여 상태를 표시하는 제4단계로 구성됨을 특징으로 한다.

도 1은 종래 사용되는 가스보일러의 개략도,

도 2는 도 1의 가스보일러의 부분 블록회로도,

도 3은 본 발명의 방법을 설명하기 위한 플로우차트,

도 4는 정상적인 작동상태에서의 순환펌프의 온도변화율,

도 5는 고착상태에서의 순환펌프의 온도변화율을 도시한 그라프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 가스보일러, 3 : 가스밸브,

5 : 조절회로박스, 6 : 연소실,

7 : 점화트랜스, 8 : 버너,

9 : 열교환기, 11: 배기구,

13: 탱크, 15: 온수열교환기,

17: 순환펌프, 19: 플로우스위치,

21: 팬, 22: 배기연도,

23: 팬구동부, 25: 회전수감지부,

27: 풍압감지센서, 29: 표시부,

31: 입력부, 33: 마이컴,

35: 과열온도센서, 37: 난방온도센서.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 가스보일러의 순환펌프 고착감지방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 방법은 가스보일러의 순환펌프에 고착현상이 발생되어서 순환펌프가 소손되고 보일러가 파손되는 것을 방지하기 위한 방법으로서, 특히 과열감지에 의하여 보일러의 작동이 중지된 후에 난방수의 온도변화를 측정하고 온도가 상승하면 순환펌프의 고착, 온도가 하강하면 정상적인 상태로 감지하는 방법이다.

상기와 같은 본 발명의 방법은, 도 2에 도시된 것과 같은 종래의 회로에 의하여 수행되며, 다음과 같은 단계 : 가스보일러의 연소동작이 수행되면 과열온도센서를 사용하여 난방수온도를 측정하는 제1단계; 과열발생온도에 도달하지 않으면 정상적인 연소행정을 수행하고 과열발생온도에 도달하면 보일러의 연소행정을 중지하는 제2단계; 연소행정이 중지된 상태에서 과열온도센서로부터 입력되는 온도데이터를 참고하여 온도변화율을 감지하는 제3단계; 및 온도변화율이 상승하면 순환펌프의 고착으로 판단하고 하강하면 대기상태를 유지하면서 표시부를 사용하여 상태를 표시하는 제4단계를 포함하고 있다.

본 발명의 방법은 먼저 사용자에 의하여 보일러 작동명령이 입력되면 마이컴(33)에서 이것을 감지하여 정상적인 연소동작을 수행한다. 즉 사용자가 입력부(31)를 통하여 난방 또는 온수모드로 작동시키도록 제어신호를 입력시키면 마이컴(33)에서는 종래와 같이 가스보일러 내부에 잔류하는 폐가스를 모두 배출시키기 위하여 팬(21)을 최고속도로 구동시킨다. 그 후에 가스밸브(3)를 개방하여 버너(8)에 가스를 공급하면서 점화트랜스(7)에 고전압을 인가하여 불꽃을 방전시켜 연소행정을 수행하는 것이다.

연소가 정상적으로 수행되는 것이 확인되면 마이컴(33)에서는 난방수온도를 지속적으로 측정한다. 이 때 측정되는 난방수온도는 난방온도센서(37)를 사용하여 측정하며 동시에 과열방지를 위한 과열온도센서(35)로부터 입력되는 신호를 감지한다. 난방온도센서(37)를 통하여 측정되는 온도는 마이컴(33)에서 비례제어에 사용된다. 만일 순환펌프(17)가 고착되어서 난방수가 순환되지 못하게 되면 난방수의 온도가 상승하게 되며 이 때 과열온도센서(35)가 작동되어서 신호를 마이컴(33)에 입력시킨다.

과열감지신호가 입력되면 마이컴(33)에서는 안전을 위하여 보일러의 연소행정을 중지시킨다. 즉 마이컴(33)에서는 가스밸브(3)에 제어신호를 출력하여 가스공급을 차단하고 버너(8)에서의 연소를 중지시킨다. 동시에 과열상태를 해소하기 위하여 순환펌프(17)의 작동상태를 지속한다. 만일 순환펌프(17)가 알 수 없는 원인에 의하여 고착이 발생되면 난방수가 순환하지 못하기 때문에 난방수의 온도는 현저하게 하강하지 못하게 된다. 본 발명에서는 이러한 온도변화를 마이컴(33)에서 감지하여 순환펌프의 고장상태를 감지하는 것이다.

마이컴(33)에서의 난방수온도변화는 소정시간동안 측정된다. 이것은 난방수의 온도변화율을 측정하기 위한 것으로서, 약 1~3분 정도 측정하는 것이 바람직하다. 이 시간동안에 순환펌프(17)가 정상적으로 작동되면 난방수온도는 도 4에 도시된 것과 같이 변화한다. 즉 보일러가 과열감지에 의하여 작동중지되더라도 어느 정도까지는 잠열(潛熱)과 전열(前熱)에 의하여 난방수의 온도는 상승하게 된다. 그러나 순환펌프(17)에 의하여 난방수가 이동하게 되므로 즉시 난방수의 온도가 하강하게 되는 것이다. 이 시간은 보일러의 크기나 난방부하에 따라서 상이하지만 5분 이하가 된다.

순환펌프(17)에 고착이 발생되면 난방수의 이동은 원천적으로 차단되므로 초기의 잠열에 의하여 난방수의 온도는 지속적으로 상승하게 된다. 물론 장시간이 경과하면 열원이 없으므로 온도는 하강하지만 이 하강하기까지의 시간은 10분 이상이 되는 것이다. 이러한 온도변화상태가 도 5에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 과열감지시간(t3)으로부터 온도가 하강하는 시간(t4)까지가 도 4의 시간에 비하여 매우 큰 것을 알 수 있다.

상기와 같이 온도변화율에 의하여 순환펌프(17)의 고착상태가 존재하는 것으로 감지되면 마이컴(33)에서는 순환펌프(17)에 이상이 발생된 것으로 판단하고 표시부(29)에 이상발생을 표시하게 된다. 그러나 고착상태가 아닌 것으로 판단되면 마이컴(29)에서는 과열발생표시만을 출력하게 되는 것이다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 가스보일러 작동중 과열이 발생되는 경우에 과열발생의 한 원인이 되는 순환펌프고장을 감지할 수 있는 이점이 있는 것이다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

Claims (1)

1. 전체 행정을 제어하는 프로그램이 내장된 마이컴(33)과, 상기 마이컴(33)으로부터 출력되는 제어신호에 따라서 버너(8)에 공급되는 가스량을 조정하는 가스밸브(3)와, 난방수를 이동시키기 위한 순환펌프(17)와, 연소에 필요한 공기를 공급하며 또한 버너(8)에서 연소된 가스를 배출시키는데 사용되는 팬(21)과, 과열온도센서(35)를 포함하는 가스보일러에 있어서,

   가스보일러의 연소동작이 수행되면 마이컴(33)에서 과열온도센서(35)를 사용하여 난방수온도를 측정하는 제1단계;

   과열발생온도에 도달하지 않으면 정상적인 연소행정을 수행하고 과열발생온도에 도달하면 보일러의 연소행정을 중지하는 제2단계;

   연소행정이 중지된 상태에서 과열온도센서(35)로부터 입력되는 온도데이터를 참고하여 온도변화율을 마이컴(33)에서 감지하는 제3단계; 및

   온도변화율이 상승하면 순환펌프(17)의 고착으로 판단하고 하강하면 대기상태를 유지하면서 표시부(29)를 사용하여 상태를 표시하는 제4단계로 구성됨을 특징으로 하는 가스보일러의 순환펌프 고착감지방법.