KR20000024491A - 축열식 전기 보일러의 자동제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축열시 전기 보일러의 각 기능이 마이컴에 의해 자동제어되되, 그 기능조작 및 고장부위별 자기진단기능, 모든 동작을 한눈에 체크할 수 있는 디지털 표시기능을 포함할 뿐만 아니라, 보일러의 핵심인 히터를 감시하여 A/S 발생시 빠른 조치가 가능하는 등의 각종의 기능이 편리하고, 안전성 있도록 설계된 축열식 전기 보일러의 자동제어 시스템에 관한 것으로서,

특히, 보일러의 입력동작을 수행하는 실내스위치 및 그 본체와; 축열조의 온도를 감지하는 온도센서와; 보일러 내부의 물부족 여부를 감지하는 수위센서와; 보일러 과열을 감지하는 과열센서와; 보일러 전체를 총괄제어하되, 미리 축열조 및 순환펌프 온도설정에 따른 현재의 온도를 상기 온도센서로 획득하여 그 결과에 따라 출력단의 단자대에 결선된 순환펌프 및 히터1,2를 가동하며, 또는 저수위 또는 과열감지시 축열동작 정지, 저수위 경보시 순환펌프 정지, 과열경보 동작시 과열경보 해제전까지 순환펌프 가동 등의 자동제어를 실행하는 마이컴과; 상기 마이컴의 제어에 의한 각 전자접촉기 1,2의 동작으로 동작되는 히터1,2와; 상기 마이컴의 제어에 의한 릴레이의 여자로 동작되는 순환펌프와; 상기 마이컴과는 별도로 접속되며 온도지시 및 각 기능버튼부와 정보표시 램프부가 마련된 디지털표시부로 이루어진 것을 그 구성적 특징으로 한다.

Description

축열식 전기 보일러의 자동제어 시스템{Automatic control system of elect ric boiler accumulation of heat type}

본 발명은 축열식 전기 보일러의 자동 제어 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보일러의 각 기능이 마이컴에 의해 자동제어되되, 특히 그 기능조작 및 고장부위별 자기진단기능, 모든 동작을 한눈에 체크할 수 있는 디지털 표시기능을 포함할 뿐만 아니라, 보일러의 핵심인 히터를 감시하여 A/S 발생시 빠른 조치가 가능하는 등의 각종의 기능이 편리하고, 안전성 있도록 설계된 축열식 전기 보일러의 자동제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 축열식 전기 보일러는 심야시간의 전기로 일정온도까지 가열하여 보온 처리된 용기에 축열하였다가 필요시 사용할 수 있는 난방 방식으로 최근에 널리 사용되고 있음은 공지의 사실이다.

그런데 종래의 축열식 전기 보일러는 그 제어방식을 기계식 컨트롤방식으로채용함으로써 다른 여러 기능을 복합 또는 안전성 등을 고려한 설계에 매우 제한적이었다.

예컨데, 기계식으로 채용됨으로써 고장에 따른 A/S관리가 어렵고, 온도에 따른 정확한 제어가 미흡하는 등의 보일러 자체 기능을 극대화하는데 한계가 있었을 뿐만 아니라 보일러 기능추가에도 제한적일 수 밖에 없었다.

본 발명은 상기와 같은 여러 사항을 감안하여 안출한 것으로서, 보일러의 각종 기능을 자동으로 컨트롤하는 마이컴 제어방식으로 채용하되, 특히 그 기능조작 및 고장부위별 자기진단기능, 모든 동작을 한눈에 체크할 수 있는 디지털 표시기능을 포함할 뿐만 아니라, 보일러의 핵심인 히터를 감시하여 A/S 발생시 빠른 조치가 가능하는 등의 각종의 기능이 편리하고, 안전성 있도록 설계됨에 따라 A/S 관리에 탁훨하고 보일러 기능을 극대화시킬 수 있도록 한 축열식 전기 보일러의 자동제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명 축열보일러의 전체 제어 구성을 보인 블록도,

도 2는 본 발명 축열보일러의 제어를 위한 각 부품 단상 배치도,

도 3은 단상 전원이 공급된 히터 결선을 보인 상세도,

도 4는 본 발명 축열보일러의 제어를 위한 각 부품 삼상 배치도,

도 5는 삼상 전원이 공급된 히터 결선을 보인 상세도,

도 6은 본 발명 제어부의 결선도,

도 7은 본 발명 디지털 표시부를 보인 예시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 마이컴, 200 : 실내스위치본체,

400: 디지털표시부, 503,504:히터상태검출기,

505,506:전자접촉기, 516,517:히터1,2

510:단자대.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 보일러의 입력동작을 수행하는 실내스위치와; 축열조의 온도를 감지하는 온도센서와; 보일러 내부의 물부족 여부를 감지하는 수위센서와, 보일러 과열을 감지하는 과열센서와; 보일러 전체를 총괄제어하되, 미리 축열조 및 순환펌프 온도설정에 따른 현재의 온도를 상기 온도센서로 획득하여 그 결과에 따라 출력단의 단자대에 결선된 순환펌프 및 히터1,2를 가동하며, 또는 저수위 또는 과열감지시 축열동작 정지, 저수위 경보시 순환펌프 정지, 과열경보 동작시 과열경보 해제전까지 순환펌프 가동 등의 자동제어를 실행하는 마이컴과; 상기 마이컴의 제어에 의한 각 전자접촉기 1,2의 동작으로 동작되는 히터1,2와; 상기 마이컴의 제어에 의한 릴레이의 여자로 동작되는 순환펌프와, 상기 마이컴과는 별도로 접속되며 온도지시 및 각 기능버튼부와 정보표시 램프부가 마련된 디지털표시부로 구성된 특징이 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 축열보일러의 전체 제어 구성을 보인 블록도, 도 2는 본 발명 축열보일러의 제어를 위한 각 부품 단상 배치도, 도 3은 단상 전원이 공급된 히터 결선을 보인 상세도, 도 4는 본 발명 축열보일러의 제어를 위한 각 부품 삼상 배치도, 도 5는 삼상 전원이 공급된 히터 결선을 보인 상세도, 도 6은 본 발명 제어부의 결선도, 도 7은 본 발명 디지털 표시부를 보인 예시도이다.

본 발명 축열시 보일러는 각종 기능이 자동으로 컨트롤되는 마이컴 제어방식으로 구비되는바 이를 포함한 전체적인 구성을 도 1에 나타내었고, 이와 관련한 실제의 단상전원일때의 배치도를 도 2에 도시하였다. 이에 도시된 바와 같이,

부호 512는 축열조의 온도를 감지하여 후술하는 마이컴에 입력하는 온도센서이며, 513은 보일러 내부의 물부족 여부를 감지하여 마이컴에 입력하여 주는 수위센서이고, 514는 보일러 과열을 감지하는 과열센서이다.

100은 각 입출력단이 구비되며 입출력단에 접속된 단자대(510)에 미리 프로그램된 사항에 따라 총괄제어하는 마이컴으로서, 단자대에는 순환펌프(511), 순환펌프입력전원, 온도센서(512), 수위센서(513), 과열센서(514), 심야차단(515),일반전기가 접속되는 한편, 히터1(516)과 히터2(517)이 연결되는데, 상기 프로그램은 미리 축열조 및 순환펌프 온도설정에 따른 현재의 온도를 상기 온도센서(512)로 획득하여 그 결과에 따라 출력단의 단자대(510)에 결선된 순환펌프(511) 및 히터1, 2(516)(517)를 가동하며, 또는 저수위 또는 과열감지시 축열동작 정지, 저수위 경보시 순환펌프 정지, 과열경보 동작시 과열경보 해제전까지 순환펌프 가동 등의 자동제어를 포함한다.

516, 517은 도 3에 도시된 바와 같이, 심야전력에 각 누전차단기(501)가 설치되고 그 후단으로 히터1,2가 배치된 구성이며, 각 전자접촉기(MC1)(MC2)의 동작으로 히터1,2에 전원이 인가되는 구성이다.

511은 상기 마이컴(100)의 제어에 의한 릴레이(CPR)의 여자로 동작되는 순환펌프이다.

400은 상기 마이컴(100)과는 별도로 접속되며 온도지시 및 각 기능버튼부(40ㅇ1)와 정보표시 램프부(402)가 마련된 디지털표시부로서, 도 7과 같이 배치되어 있는바, ① 전원(일반전원 입력차단기능), ② 운전(전기보일러 운전, 정지기능), ③ 온도표시, ④ 기능버튼(설정(온도설정기능), 상승(설정수치 변경기능), 완료(설정치 입력완료기능), 경보해제(이상발생시 경보음해제기능) ⑤ 정보표시램프(운전(보일러운전중), 정지(보일러정지), 히터1(히터1가동), 히터2(히터2가동), 난방(순환펌프가동중), 심야(심야전력공급중), 히터1이상(히터1단선), 히터2이상(히터2단선), 히터1교체(히터1쇼트 또는과부하시), 히터2교체(히터2 쇼트, 과부하), 과열(보일러 과열), 저수위(보일러 물부족)), ⑥ 경보스피커(경보음발생)가 포함된다.

한편, 상기 히터1,2(516)(517)로 인가되는 전원라인에 전류 확인으로 히터의 가동상태 및 교체시기를 판단할 수 있도록 C.T로 이루어진 히터상태검출기(503)( 504)가 각기 설치된다.

여기서, 미설명된 300과 200은 보일러의 입력동작을 수행하는 실내스위치, 그 실내스위치본체이며, 전원단에 일반전기가 연결되고, 출력단에 순환펌프 입력전원이 접속된 구성이다.

상술한 설명은 단상전원일때를 기준으로 설명한 것이며, 삼상전원일 경우와 관련된 도면은 도 4와 도 5이다. 전술한 동작과 동일하므로 이에대한 세세한 설명은 피한다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 심야전력을 심야전력단자(509)에 견고히 체결하고 일반전기 및 순환펌프 결선을 완료후 누전차단기(501)(502)를 투입한 상태에서 디지털 표시부의 전원(①)스위치를 켜고 운전(②)스위치를 켜면 마이컴(100)이 활성화되면서 이후 보일러는 설정된 온도에 따라 자동운전된다.(축열효과가 가장 좋은 2。C로 기본설정된 상태이다.)

상기 설정온도는 디지털방식으로 빠르고 정밀하여 소망하는 정확한 온도까지 설정할 수 있는바 예컨데, 축열조 온도설정은 디지털표시부의 설정버튼④을 누르면 1번이 표시되고 이어 십자리수, 단자리수 상승버튼을 눌러 원하는 수치로 바꾼상태에서 완료버튼을 누르면 축열조 온도설정이 완료되고, 순환펌프 온도설정인 2번이 표시된다. 설정온도는 축열조 온도설정과 동일하다.

이와같이 설정된 상태에서 먼저 축열동작을 살펴보면 설정온도에 따라 마이컴(100)이 그 출력단에 접속된 전자접촉기의 MC1,MC2를 동작시키면 심야전력의 전원이 누전차단기(501)(502)를 거쳐 히터1,2(516)(517)에 인가되어 축열동작이 시작된다.

또한, 순환펌프 동작은 설정온도에 따라 마이컴(100)이 그 출력단에 접속된 릴레이(508)를 동작시키면 입력전력의 전원으로 순환펌프모터를 가동시키므로 즉 난방동작이 시작되는데, 이때 초기 순환펌프 가동시 설정된 온도에 도달하면 설정된 일정시간동안만 작동하여 난방 및 축열효율을 높인다.

이와같은 난방 및 축열동작중 수위센서(513)의 저수위감지 신호 및 과열센 서(514)의 과열감지신호가 마이컴(100)에 입력되면 마이컴(100)은 전자접촉기의 MC 1,MC2를 오프시켜 축열동작을 정지시킨다. 그리고 저수위 경보시에는 릴레이(508)를 소자시켜 순환펌프를 정지시키는 반면, 과열 경보 동작시에는 과열 경보 해제전까지 순환펌프를 가동시켜 과열된 축열조를 식히는 것이 그 동작상 바람직하다.

여기서, 저수위, 과열경보가 해제되면 자동으로 운전됨은 당연하고, 운전스위치 꺼짐시 축열동작은 정지되며 축열조 동파방지 상태가 되는데, 이때의 동파방지는 축열조 온도가 5。C이하로 떨어질때 히터를 자동으로 가동시켜 10。C까지 상승시킨 것을 지칭한다.

한편, 본 발명은 축열동작중 상기 히터1,2(516)(517)측에 이상여부를 상시 확인할 수 있는데, 이는 C.T측 즉 히터상태검출기((503)(504)에 인가되는 전류에 의한 확인으로 파악할 수 있어 히터의 가동상태 및 교체시기를 쉽게 판단할 수 있는 것이다.

이상에서 살펴본바와 같이 본 발명은 보일러의 각종 기능을 자동으로 컨트롤하는 마이컴 제어방식으로 채용하되, 특히 그 기능조작 및 고장부위별 자기진단기능, 모든 동작을 한눈에 체크할 수 있는 디지털 표시기능을 포함할 뿐만 아니라, 보일러의 핵심인 히터를 감시하여 A/S 발생시 빠른 조치가 가능하는 등의 각종의 기능이 편리하고, 안전성 있도록 설계됨에 따라 A/S 관리에 탁훨하고 보일러 기능을 극대화시킬 수 있는 특징이 있다.

Claims (3)

1. 보일러의 입력동작을 수행하는 실내스위치 및 그 본체와;

   축열조의 온도를 감지하는 온도센서와;

   보일러 내부의 물부족 여부를 감지하는 수위센서와;

   보일러 과열을 감지하는 과열센서와;

   보일러 전체를 총괄제어하되, 미리 축열조 및 순환펌프 온도설정에 따른 현재의 온도를 상기 온도센서로 획득하여 그 결과에 따라 출력단의 단자대에 결선된 순환펌프 및 히터1,2를 가동하며, 또는 저수위 또는 과열감지시 축열동작 정지, 저수위 경보시 순환펌프 정지, 과열경보 동작시 과열경보 해제전까지 순환펌프 가동 등의 자동제어를 실행하는 마이컴과;

   상기 마이컴의 제어에 의한 각 전자접촉기 1,2의 동작으로 동작되는 히터1,2와, 상기 마이컴의 제어에 의한 릴레이의 여자로 동작되는 순환펌프와;

   상기 마이컴과는 별도로 접속되며 온도지시 및 각 기능버튼부와 정보표시 램프부가 마련된 디지털표시부로 구성된 것을 특징으로 한 축열 보일러의 자동제어 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 히터1,2로 인가되는 전원라인에 전류 확인으로 히터의 가동상태 및 교체시기를 판단할 수 있도록 히터상태검출기를 각기 설치한 것을 특징으로 한 축열 보일러의 자동제어 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 온도제어는 축열효과가 가장 좋은 2。C로 기본설정되는 한편, 축열조 온도가 5。C이하로 떨어질때 히터를 자동으로 가동시켜 10。C까지 상승시켜 동파를 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한 축열 보일러의 자동제어 시스템.