KR19990053088A - 가스보일러의 난방온도센서 고장시 운전방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스보일러의 에러발생시 보일러의 운전방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 난방수의 온도를 측정하는 난방온도센서에 고장이 발생되는 경우에 온도센서를 사용하지 않고서도 가스보일러를 작동시켜 난방을 수행할 수 있는 가스보일러의 난방온도센서 고장시 운전방법에 관한 것이다.

본 발명의 가스보일러의 난방온도센서 고장시 운전방법은, 초기운전시에 난방온도센서의 고장을 마이컴에서 감지하여 에러가 발생되면 표시/입력부에 표시를 출력하고 비상운전모드를 수행하고, 난방온도센서 이외의 다른 부품의 에러상태를 마이컴에서 순차적으로 감지하여 다른 에러가 감지되면 가스보일러를 오프시키고 서비스의뢰를 표시/입력부를 통하여 출력하며, 다른 부품의 에러상태가 감지되지 않으면 마이컴에서 제어신호를 출력하여 점화행정을 수행하고 버너에서의 착화가 달성되면 최소가스량을 공급하도록 가스밸브를 제어하여 연소행정을 수행하고, 그리고 마이컴에서 난방온도센서로부터 입력되는 신호를 무시하고 연소행정을 수행하며 과열방지센서가 작동되면 가스보일러를 오프시키고 비상운전상태 및 서비스의뢰를 표시하는 것을 특징으로 한다.

Description

가스보일러의 난방온도센서 고장시 운전방법

본 발명은 가스보일러의 에러발생시 보일러의 운전방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 보일러의 연소행정을 제어하기 위하여 난방수의 온도를 측정하는 난방온도센서(서미스터)에 고장이 발생되는 경우에 사용자의 편의를 위하여 온도센서를 사용하지 않고서도 일시적으로 안정적인 상태로 보일러를 작동시켜 난방을 수행하여 추위를 피할 수 있는 가스보일러의 난방온도센서 고장시 운전방법에 관한 것이다.

가스보일러는 사용상의 편리성과 환경오염물질배출이 감소되어서 공해를 유발하지 않기 때문에 점차 가정이나 산업상으로의 이용이 증대되고 있다. 가스보일러는 가스를 연소시킬 때 발생되는 연소열을 이용하여 실내의 난방에 사용하거나 또는 온수를 공급하는데 사용된다. 도 1 및 도 2는 종래 사용되는 가정용 가스보일러의 일실시예를 나타내는 개략도로서, 전자는 보일러의 구성도, 후자는 보일러의 전기배선도로서 이것을 참고하여 구성 및 작동상태를 간단히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 가스보일러는 가스공급관(2)을 통하여 공급되는 가스량을 조절하기 위한 가스밸브(1)와, 상기 가스밸브(1)로부터 공급된 가스를 연소시키기 위한 것으로, 불꽃을 발생시키는 이그나이터(18)와 연소상태를 감지하기 위한 염전압측정기(17)가 설치된 버너(3)와, 상기 버너(3)에서 생성된 열을 이용하여 난방수 및 직수를 승온시키기 위한 열교환기(4)와, 상기 버너(3)에서 연소된 후에 생성된 배기가스를 배출하기 위한 배기연도(5)와, 직수공급관(10)을 통하여 유입되는 직수의 이동상태를 감지하는 플로우스위치(13)와, 상기 직수공급관(10)을 통하여 유입된 후에 온수열교환기(7)에서 승온된 온수를 토출하기 위한 온수토출관(11)과, 열교환기(4)로부터 이동되어서 물탱크(6)로부터 토출되는 난방수를 실내로 유도하는 난방수공급관(9)과, 상기 난방수공급관(9)을 통하여 토출된 난방수가 복귀하는 난방수환수관(14)과, 난방수의 이동방향을 제어하기 위한 양방향펌프(8)와, 부족되는 난방수를 보충하기 위하여 자동보충수밸브(15)를 통하여 직수가 공급되는 물탱크(6) 등을 포함하고 있다.

또한 상기 열교환기(4)로부터 난방수를 이동시키는 통로인 파이프에는 난방수의 온도를 측정하기 위한 난방온도센서(19)와, 난방수가 과열되어서 가스보일러에 소손을 초래하고 안전을 위협하는 것을 방지하기 위한 과열방지센서(20)가 설치되어 있다. 상기 난방온도센서(19)는 온도에 따라서 저항값이 변경되는 서미스터(thermistor)를 사용하며, 과열방지센서(20)는 일단 온도가 과열온도이상으로 상승하면 작동되는 온/오프스위치를 사용한다. 따라서 종래는 과열방지센서(20)에 의하여 보일러가 오프되면 사용자가 수동조작으로 다시 보일러를 재작동시켜야 한다.

상기와 같은 종래의 보일러에서 난방온도센서(19)에 고장이 발생되면 이것은 마이컴(21)에서 수행되는 정상적인 초기화루틴에서 고장상태를 발견하고 표시/입력부(22)를 통하여 에러상태를 표시함으로 사용자가 용이하게 발견할 수 있다. 그러나 동절기에 난방온도센서(19)에 고장이 발생되는 경우에는 비록 고장이 발견되었다 하더라도 신속하게 수리를 하지 못하고 보일러작동이 안되서 추위에 떨어야 하는 불편함이 있었다. 특히 고장발생시점이 야간인 경우에는 신속하게 수리가 불가능하므로 밤새도록 추위에 떨어야 하는 문제점이 있었던 것이다. 이러한 문제점은 특히 난방공급수온도 또는 난방환수온도만을 측정하여 온도를 제어하는 보일러에서 더욱 큰 문제가 되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 보일러의 연소행정을 제어하기 위하여 난방수의 온도를 측정하는 난방온도센서(서미스터)에 고장이 발생되는 경우에 사용자의 편의를 위하여 온도센서를 사용하지 않고서도 일시적으로 안정적인 상태로 보일러를 작동시켜 난방을 수행하여 추위를 피할 수 있는 가스보일러의 난방온도센서 고장시 운전방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스보일러의 난방온도센서 고장시 운전방법은, 전체 행정을 제어하는 마이컴과, 상기 마이컴으로부터의 제어신호에 따라서 버너에 가스를 공급하기 위한 가스밸브와, 난방수의 온도를 측정하기 위한 난방온도센서와, 과열을 방지하기 위하여 소정온도이상이 감지되면 보일러의 동작을 오프시키기 위한 과열방지센서를 포함하는 가스보일러에 있어서, 초기운전시에 난방온도센서의 고장을 마이컴에서 감지하여 에러가 발생되면 표시/입력부에 표시하고 비상운전모드를 수행하는 제1단계; 난방온도센서 이외의 다른 부품의 에러상태를 마이컴에서 순차적으로 감지하여 다른 에러가 감지되면 가스보일러를 오프시키고 서비스의뢰를 표시/입력부를 통하여 출력하는 제2단계; 다른 부품의 에러상태가 감지되지 않으면 마이컴에서 제어신호를 출력하여 점화행정을 수행하고 버너에서의 착화가 달성되면 최소가스량을 공급하도록 가스밸브를 제어하여 연소행정을 수행하는 제3단계; 그리고 마이컴에서 난방온도센서로부터 입력되는 신호를 무시하고 연소행정을 수행하며 과열방지센서가 작동되면 가스보일러를 오프시키고 비상운전상태 및 서비스의뢰를 표시하는 제4단계로 구성된다.

도 1은 종래 사용되는 가스보일러의 일실시예를 나타내는 구성도,

도 2는 도 1의 가스보일러의 부분블록회로도,

도 3은 과열발생시의 온도변화를 도시한 그라프,

도 4는 본 발명의 운전방법을 설명하기 위한 플로우차트,

도 5는 본 발명의 운전방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 가스밸브, 2 : 가스공급관,

3 : 버너, 4 : 열교환기,

5 : 배기연도, 6 : 물탱크,

7 : 온수열교환기, 8 : 양방향펌프,

9 : 난방수공급관, 10 : 직수공급관,

11 : 온수토출관, 12 : 제어부,

13 : 플로우스위치, 14 : 난방수환수관,

15 : 자동보충수밸브, 16 : 보충수공급관,

17 : 염전압측정기, 18 : 이그나이터,

19 : 난방온도센서, 20 : 과열방지센서,

21: 마이컴, 22: 표시/입력부.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 가스보일러의 난방온도센서 고장시 운전방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 방법은 하나의 온도감지센서와 하나의 과열방지센서를 사용하는 가스보일러에서 온도감지센서에 고장이 발생되어 보일러작동이 완전히 중지되는 경우에 보일러의 난방모드를 온도감지센서를 사용하지 않고 작동시켜서 일시적으로 난방을 수행할 수 있는 방법으로서, 마이컴에서 보일러를 미리 설정된 데이터에 의하여 작동시키고 과열방지센서를 사용하여 과열을 방지하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 방법은, 도 2에 도시된 것과 같은 종래 가스보일러에서 수행가능하며, 다음과 같은 단계 : 초기운전시에 난방온도센서(19)의 고장을 마이컴(21)에서 감지하여 에러가 발생되면 표시/입력부(22)에 표시를 출력하고 비상운전모드를 수행하는 제1단계; 난방온도센서(19) 이외의 다른 부품의 에러상태를 마이컴(21)에서 순차적으로 감지하여 다른 에러가 감지되면 가스보일러를 오프시키고 서비스의뢰를 표시/입력부(22)를 통하여 출력하는 제2단계; 다른 부품의 에러상태가 감지되지 않으면 마이컴(21)에서 제어신호를 출력하여 점화행정을 수행하고 버너(3)에서의 착화가 달성되면 최소가스량을 공급하도록 가스밸브(1)를 제어하여 연소행정을 수행하는 제3단계; 마이컴(21)에서 난방온도센서(19)로부터 입력되는 신호를 무시하고 연소행정을 수행하며 과열방지센서(20)가 작동되면 가스보일러를 오프시키고 비상운전상태 및 서비스의뢰를 표시하는 제4단계를 포함하고 있다.

가스보일러는 사용자에 의하여 난방 또는 온수모드로 작동되면 먼저 마이컴(21)에서 자체적인 조사(전기적인 신호상태를 출력하고 입력을 검사하는 방법)를 수행하여 각 부품의 정상여부를 판단하게 된다. 이러한 정상여부판단이 종료되고 감지된 각 부품(순환펌프, 배기팬, 플로트스위치, 가스밸브등)의 상태가 정상이면 점화행정을 수행하여 버너에서 연소가 수행된다.

그러나 전장품에서 고장이 발생되면 표시/입력부(22)를 통하여 사용자에게 고장발생을 표시한다. 초기에 난방온도센서(19)에 고장이 발생되면 보일러에서는 모든 제어를 온도를 기준으로 하여 제어하기 때문에 자동적으로 보일러는 작동이 중지된다. 즉 종래에는 난방온도센서(19)의 수리가 종료되지 않으면 보일러의 재작동이 불가능하였던 것이다.

에러발생표시와 동시에 마이컴(21)에서 난방온도센서(19)를 사용하지 않고 일시적으로 난방을 수행할 수 있는 본 발명에 의한 비상운전모드를 수행한다. 즉 작동상의 안정성을 확보하기 위하여 마이컴(21)에서는 먼저 난방온도센서(19) 이외의 다른 부품, 예를들면 플로트스위치, 순환펌프, 배기팬등의 고장여부를 다시 감지하며, 여기에는 물론 과열방지센서(20)도 포함된다.

이것은 난방온도센서(19) 이외의 다른 부품에서의 고장은 일단 난방온도센서고장이 표시되면 순차적으로 표시되지 않기 때문에 고장상태에서 운전하다가 사고가 발생하는 위험을 감소시키기 위한 것이다. 다른 부품에서의 고장이 감지되면 마이컴(21)에서는 가스보일러를 오프시키고 서비스의뢰를 표시하게 된다.

그러나 다른 부품에서의 고장이 감지되지 않으면 마이컴(21)에서는 정상적으로 점화행정을 수행하게 된다. 즉 배기팬을 회전시키고 가스밸브(1)를 제어하여 버너(3)에 가스를 공급한 후에 이그나이터(18)를 사용하여 착화시킨다. 착화가 완료되면 염전압측정기(17)에서 이것을 감지하고 착화성공을 마이컴(21)에 전달하게 된다. 이 때 난방온도센서(19)로부터 입력되는 모든 신호는 마이컴(21)에 의하여 의도적으로 무시된다.

마이컴(21)에서는 가스밸브(1)를 사용하여 최소가스량을 버너(3)에 공급하여 연소행정을 수행한다. 동시에 과열방지센서(20)의 작동상태를 감지한다. 이것은 난방온도센서(19)가 작동되지 않기 때문에 과열을 방지하기 위한 것이다. 과열방지센서(20)가 작동되면(이상태를 과열온도보다 상승한 것으로 가정함) 마이컴(21)에서는 즉시 보일러를 가스밸브(1)를 차단하여 가스공급을 중단하여 오프시킨다. 그 후에 표시/입력부(22)를 사용하여 비상운전상태임을 사용자에게 통보하고 동시에 서비스를 의뢰하도록 표시한다.

도 3은 과열방지센서(20)의 작동온도를 도시한 것으로서, 보일러가 정상적으로 작동되면 사용자에 의하여 설정된 설정온도 근처에서 온도가 변화하지만 난방온도센서(19)에 고장이 발생되면 정상적인 온도제어가 불가능하므로 연소행정이 수행되면 온도는 계속하여 상승하게 되며, 결국에는 과열방지온도를 초과하게 되는 것이다. 설정된 과열방지온도(난방공급수 또는 난방환수온도)를 초과하면 과열방지센서(20)가 작동되어서 마이컴(21)에 과열상태임을 통보한다. 이와 같이 난방온도센서(19)에 고장이 발생되는 경우에도 본 발명의 방법에 의하여 일시적으로 난방수행이 가능하기 때문에 고장수리가 완료될 때 까지 추위에 떨지 않아도 된다. 이러한 과정이 도 4의 플로우차트에 표시되어 있다.

본 발명의 설명에서는 난방공급수온도를 측정하는 난방온도센서(19)를 기준으로하여 설명되었지만 난방환수온도를 측정하도록 설치된 난방온도센서(19)를 기준으로 하여 사용할 수 있음도 역시 당연한 것이다. 그러나 이 경우에는 과열방지온도가 난방환수에 맞추어서 더욱 낮추어질 필요가 있으며 이것을 설계상의 기술로 극복될 수 있는 것이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예로서, 최소연소량으로 주기적으로 연소시의 방법을 도시한 것이다. 즉 과열방지센서(20)가 작동되지 않고 소정시간(T)이 경과하면 마이컴(21)에서는 버너(3)에서의 연소를 중지시키기 위하여 가스밸브(1)를 오프시킨다. 이에 따라서 가스공급이 중단된다. 마이컴(21)에서는 버너(3)에서의 연소가 중단되면 즉시 타이머를 작동시켜 중단된 시간을 측정한다.

이렇게 측정된 시간이 역시 소정시간(T)이 되면 마이컴(21)에서는 상기와 같이 점화행정을 수행하고 최소가스량으로 버너(3)에서 연소행정을 수행하게 된다. 이 때 마이컴(21)에서의 과열방지센서(20)의 동작은 항상 감지된다.

상기와 같은 보일러의 온/오프는 주기적으로 수행되며 소정시간(T)은 30~60분 정도의 범위내에서 온/오프주기로 작동시키는 것이 바람직하다. 물론 이러한 시간은 설계시에 변경될 수 있음을 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다. 상기 시간은 또한 사용자에 의하여 직접 입력되는 것이 가능하다. 즉 사용자가 평소에 어느 정도의 시간으로 보일러를 온/오프작동시켰을 때 난방상태가 양호한 것인가를 측정하고 바로 그 시간으로 설정할 수 있다.

또한 본 발명의 방법에서는 연소행정이 수행되면서 최소발열량에서 점차적으로 연소량을 증가시킬 수 있다. 즉 초기에는 최소가스량(s1)으로 연소시키고 30~60분 간격으로 주기적으로 온/오프를 수행하는 상태에서 2차 연소행정수행시에 가스소비량을 1스텝 증가시켜 공급하게 된다. 이것은 최초 연소행정수행시에 과열상태에 도달하지 않았기 때문에 가스소비량을 더욱 증가시켜 난방온도를 상승시키기 위한 것이다.

상기와 같이 2차 연소수행시에는 증가된 가스소비량(s2)으로 변경되고, 과열방지온도에 도달하지 않은 상태에서 온/오프시간의 경과에 따라서 3차 연소행정이 수행되면 더욱 증가된 가스소비량(s3)으로 버너(3)에 가스를 공급하게 되는 것이다. 따라서 실내난방온도는 더욱 상승하여 사용자들은 더욱 쾌적하게 지낼 수 있다. 물론 이것은 에러발생된 난방온도센서(19)의 교환이 끝나면 사용자에 의하여 설정된 온도제어가 가능하다. 상기와 같이 가스소비량을 1스텝씩 상승시킬 때 보일러의 온/오프 간격은 상기에서 설명된 것과 동일한 시간으로 설정된다.

보일러의 온/오프작동상태를 주기적으로 수행함으로서 과열온도에 도달할 가능성이 현저하게 감소되므로 난방온도센서(19)에 발생된 고장이 야간인 경우에도 보일러가 안정적으로 작동되므로 추운 밤을 보내지 않아도 된다. 사용자는 아침에 일어나서 보일러의 상태를 확인하고서 서비스의뢰를 할 수 있다. 또한 가스보일러가 과열방지온도에 도달하여도 사용자가 다시 가스보일러를 초기화시키고 작동시키면 본 발명의 비상싱 운전방법이 계속하여 수행되므로 추위를 어느 정도 피할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 보일러의 연소행정을 제어하기 위하여 난방수의 온도를 측정하는 난방온도센서(서미스터)에 고장이 발생되는 경우에 사용자의 편의를 위하여 온도센서를 사용하지 않고서도 일시적으로 안정적인 상태로 보일러를 작동시켜 난방을 수행하여 추위를 피할 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 (2)

1. 전체 행정을 제어하는 마이컴(21)과, 상기 마이컴(21)으로부터의 제어신호에 따라서 버너(3)에 가스를 공급하기 위한 가스밸브(1)와, 난방수의 온도를 측정하기 위한 난방온도센서(19)와, 과열을 방지하기 위하여 소정온도이상이 감지되면 보일러의 동작을 오프시키기 위한 과열방지센서(20)를 포함하는 가스보일러에 있어서,

   초기운전시에 난방온도센서(19)의 고장을 마이컴(21)에서 감지하여 에러가 발생되면 표시/입력부(22)에 표시하고 비상운전모드를 수행하는 제1단계;

   난방온도센서(19) 이외의 다른 부품의 에러상태를 마이컴(21)에서 순차적으로 감지하여 다른 에러가 감지되면 가스보일러를 오프시키고 서비스의뢰를 표시/입력부(22)를 통하여 출력하는 제2단계;

   다른 부품의 에러상태가 감지되지 않으면 마이컴(21)에서 제어신호를 출력하여 점화행정을 수행하고 버너(3)에서의 착화가 달성되면 최소가스량을 공급하도록 가스밸브(1)를 제어하여 연소행정을 수행하는 제3단계;

   마이컴(21)에서 난방온도센서(19)로부터 입력되는 신호를 무시하고 연소행정을 수행하며 과열방지센서(20)가 작동되면 가스보일러를 오프시키고 비상운전상태 및 서비스의뢰를 표시하는 제4단계로 구성됨을 특징으로 하는 가스보일러의 난방온도센서 고장시 운전방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제3단계에서의 연소행정수행시간이 소정시간(T)이 경과하면 연소행정을 오프시키며, 오프된 상태에서 소정시간(T)이 경과하면 다시 보일러를 작동시켜 주기적으로 연소행정을 수행하는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 난방온도센서 고장시 운전방법.