KR20000034710A - 가스보일러의 시운전방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스보일러의 시운전방법에 관한 것으로, 가스보일러의 최초설치시에만 시운전이 수행되도록 조작장치(리모콘;2)의 부착여부를 검지하고, 삼방변(18)을 설정시간마다 난방배관과 온수배관을 각기 연통시키도록 절환하여 배관내의 공기를 배기하는 한편, 미리 설정된 시간과 횟수만큼 점화동작을 수행하여 가스배관내의 공기를 배기하도록 구성됨으로써, 난방 및 온수배관 내의 공기를 완전하게 배기함과 아울러, 가스배관 내의 공기를 안전기능을 부가하여 배기함으로써 추후 수행되는 통상운전시의 최적 운전조건을 미연에 구현할 수 있도록 한 특징이 있다.

Description

가스보일러의 시운전방법

본 발명은 가스보일러의 시운전방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보일러 설치후 전원이 인가되면 별도의 시운전 조작없이 곧바로 시운전이 수행되며 펌프구동에 의해 난방라인의 공기를 배기하는 한편, 일정회수 점화동작을 반복하여 가스배관에 잔존하는 공기를 배기시키는 방법에 관한 것이다.

가스보일러의 최초 설치 또는 장기간 사용중단과 같은 초기 운전시에는 가스보일러의 배관에 충전된 물을 순환시킴과 아울러 배관으로부터 공기를 배기하거나 연통의 막힘 및 특정부분의 정상유무를 검사하는 시운전 과정을 수행함으로써, 통상운전시의 소음발생, 열교환기의 비등, 열손실 또는 가스보일러의 파손 등을 미연에 방지하고 있다. 이러한 시운전 과정은 종래, 분배기를 통하여 수동으로 배관내의 공기를 배기하거나 특정부분을 가동시키는 하드웨어 회로에 전원을 인가하여 회로의 정상유무를 확인하였으나 현재는, 가스보일러 자체에 시운전 프로그램(방법)이 내장되어 사용자의 편의성을 구현하고 있다.

현재, 가스보일러의 시운전방식은 가)플로트스위치에 의해 만수위(물탱크)임이 검지되면 펌프와 팬을 가동시켜 난방배관내의 공기를 배기하고 연통이 막힌 것을 검지하는 방식, 나)팬을 동작시켜 팬의 회전 및 연통막힘을 검지하고 이어서, 가스밸브의 하드웨어 회로에 전원을 인가하여 회로의 이상유무를 검지한 후 펌프와 자동물 보충수밸브를 개폐하는 방식, 다)플로트스위치의 만수위-저수위에 대응하여 펌프를 가동 또는 정지시켜 난방배관내 공기를 배기하고, 플로트스위치에 의해 저수위임이 검지되면 자동물 보급밸브를 열어 난방수를 보충하는 방식, 그리고 라)플로트스위치에 의해 만수임을 검지될 때까지 자동보급 밸브를 개방한 후 만수임이 검지되면, 펌프를 가동시키고 난방배관의 공기를 배기한 후 삼방변을 온수배관측으로 절환하여 온수배관의 공기를 배기하는 방식 등과 같은 여러 유형이 있다.

여기서, 종래의 시운전방식을 간단히 설명하면, 가)와 다)의 방식은 플로트스위치의 검지에 의해 펌프를 가동시킴으로써 난방배관의 공기를 배기하는 것이나 온수배관의 공기배기 과정이 없기 때문에 바람직한 공기배기 과정이 수행되지 못하고, 나)의 방식은 시운전에서 가장 중요한 배관내의 공기배기 과정이 생략되어 있고 마지막으로, 라)의 방식은 삼방변이 난방→온수로 절환되어 난방 및 온수배관의 공기를 배기하는 방식으로 시운전에서 요구되는 사항을 만족하는 가장 적절한 방식으로 알려져 있다. 그러나, 전술된 시운전방식 모두는 자동물보급 시스템을 사용하기 때문에 자동물보급 밸브의 이상이나 기타 제어회로의 이상이 있는 경우에는 시운전 자체가 수행되지 못하는 근본적인 문제점이 있다.

더욱이, 이러한 모든 시운전방식은 전원이 단락된 후 다시 인가되면, 가스보일러의 최초 설치된 초기 운전시로 가스보일러에 의해 판단되기 때문에, 이로 인한 반복적인 시운전 프로그램이 수행되어 난방 및 온수와 같은 사용자의 요구에 신속하게 대응할 수 없는 문제점이 있어 사용상의 불편함이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창출된 것으로서, 그 목적은 리모콘이 부착되지 않은 가스보일러의 최초 설치시 전원 인가와 함께 직접 시운전이 수행되도록 하는 가스보일러의 시운전방법를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 난방 및 온수배관의 공기를 배기함과 아울러, 가스배관 내에 잔존하는 공기를 배기하는 시운전방법을 제공함에 있다.

도 1은 대기개방형 가스보일러를 개략적으로 나타내는 구성도.

도 2는 대기차단형 가스보일러를 개략적으로 나타내는 구성도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 가스보일러의 시운전방법을 나타내는 흐름도.

도 4는 가스보일러의 시운전 제어장치를 나타내는 상세 블록도.

≪도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명≫

1 : 메인 콘트롤박스 2 : 리모콘

3 : 전원플러그 4 : 전자비례밸브

5 : 점화유니트 6 : 점화플러그

7 : 온도퓨즈 8 : 잔화검지센서

9 : 열교환기 10 : 프레임 로드

11 : 팬 12 : 저온감지센서

13 : 과압안전밸브 14 : 필터

15 : 유량조절기 16 : 동결예방히터

17 : 써미스터 18 : 삼방변(3-way valve)

19 : 온수열교환기 20,23 : 물보충밸브

21 : 바이패스관 22 : 펌프

24 : 수위센서 25 : 기수분리기

26 : 마그네트필터 27 : 과압방지밸브

28 : 압력계 29 : 에어밴트

30 : 팽창탱크 AS : 급기구

B : 버너 C : 연소실

EG : 배기구 OFH : 오버플로우 호스

W : 수조

이러한 본 발명의 목적은, 전원인가후 조작장치(리모콘)의 미부착이 검지되면 시운전모드를 수행하여 수위를 검지하는 단계와; 저수위인 경우에는 설정시간 경과후 수위를 재검지하는 단계와; 재검지 결과 저수위인 경우에는 시운전대기하여 물보충을 수행한 다음 설정시간 경과후 수위를 재검지하는 단계를 수행하고, 만수위인 경우에는 삼방변을 난방배관에서 온수배관으로 설정시간마다 절환하되 펌프를 구동시켜 배관내의 공기를 배기하는 단계와; 팬을 회전시켜 가스배관 내에 잔존하는 공기를 프리퍼지하고, 점화한 후 불꽃을 검지하는 단계와; 불꽃검지 결과 설정시간 동안 계속 불꽃이 검지되면 소화하고 펌프 및 팬의 구동을 정지시킨 후 삼방변을 원래 위치로 절환하는 단계와; 불꽃이 검지되지 않더라도 x회 착화동작이 순환되면 점화동작을 정지하고 펌프 및 팬의 구동을 정지시킨 후 삼방변을 원래 위치로 절환하는 단계와; 그런 다음, 시운전을 종료하는 단계를 포함하여 구성된 가스보일러의 시운전방법에 의해서 달성될 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명하면 다음과 같으며, 동일한 부분에 대해서는 새로이 번호매김을 하지 않고 동일번호를 사용하였다.

그리고, 본 발명의 시운전방법은 후술되는 대기개방형 가스보일러 또는 대기차단형 가스보일러와 시운전 제어장치의 구성에 의해 명확하게 설명되는 것일 뿐, 이러한 구성들에 의해 권리범위가 한정되는 것이 아님을 미리 지적한다.

도 1을 참조하여 대기개방형 가스보일러의 구성을 설명하면, 연소실(C)에 내장된 가스버너(B)는 전자비례밸브(4)에 의해 가스도관으로부터 공급된 일정량의 가스 범위내에서 가스량이 조절되는 비례제어방식으로 연소하여 배기구(EG)를 통해 배기하되, 고온의 연소가스는 상부에 제공된 열교환기(9)에 의해 열교환되어 펌프(22)에 의해 가압되는 배관 내의 물을 가온시키고, 이렇게 가온된 물은 삼방변(18)의 절환에 따라 난방수 또는 온수로 제공된다. 여기서, 미설명번호 5,6 및 10은 각기 점화유니트, 점화플러그 및 프레임 로드이다. 그리고, 연소실(C)의 하단부에 제공된 팬(11)은 급기구(AS)를 통해 공급된 공기를 비례회전 송풍하여 연소를 조력하는 것으로 배기구(AS)에 제공되어도 무방하다.

난방수는 난방배관을 통해 원하는 영역을 가온시킨 후 난방회수관을 통해 회수되며, 온수사용으로 인한 물부족분은 유량조절기(15)가 구비된 급수배관을 통해 일정량 공급된다. 여기서, 삼방변(18)은 열교환된 물을 난방배관으로 연통시키는 제1위치와, 전술된 난방회수관, 급수배관 및 온수배관과 연통된 온수열교환기(19)로 연통시키는 제2위치 사이에서 조절되는 밸브이다. 그리고, 배관내의 공기를 배기하기 위해 난방회수관과 펌프(22) 사이에 수조(W)와 연통된 기수분리기(25)가 제공되어 있다. 미설명번호 12,16,26은 각기 저온감지센서, 동결예방히터 및 마그네트필터이고, 미설명부호 OFH는 오버플로우 호스이다.

또한, 가스보일러는 수조(W)에 제공된 수위센서(24)에 의해 저수위로 검지되면 수조(W)에 급수하여 만수위가 되도록 급수배관을 분기하여 수조(W)와 연통된 배관에 자동 물보충밸브(20)가 제공되어 있으며, 이러한 자동 물보충밸브(20)의 이상이나 기타 자동 물보충밸브(20)를 제어하는 하드웨어 회로의 이상시 수동으로 급수가 수행되도록 동일배관에 수동 물보충밸브(20)가 제공되어 있다. 여기서, 미설명번호 7,8 및 17은 각기 온도퓨즈, 잔화검지센서 및 써미스터이고, 미설명번호 21은 기수분리기(25)와 난방배관을 연통하는 바이패스관이다.

본 가스보일러에 제공된 메인콘트롤박스(1)는 외장된 리모콘(2)과 유무선으로 연결되어 있으며, 전술된 모든 센서들이나 기구들과 전기적으로 연결되어 미리 입력된 프로그램에 따라 시운전, 통상운전 또는 응급운전을 수행하도록 되어 있으며, 미설명번호 3은 전원 플러그이다.

도 2를 참조하여 대기차단형 가스보일러의 구성을 설명하면, 팽창탱크(30)가 고압방지밸브(27)가 제공된 난방회수관과 연통되어 있고, 물보충밸브(20,23)가 제공된 배관이 에어밴트(29)가 상단부에 형성된 기수분리기(25)와 연통된 것외에는 전술된 대기개방형 가스보일러와 동일한 구성을 갖기 때문에 그에 따른 상세한 구성설명이나 기능에 대하여 생략하기로 한다. 미설명번호 28은 압력계이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 가스보일러의 시운전방법을 나타내는 흐름도이고, 도 4는 가스보일러의 시운전 제어장치를 나타내는 상세 블록도이다. 전술된 가스보일러의 최초 설치시 수행되는 본 발명의 시운전방법을 단계별로 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 최초 삼방변(18)의 위치는 난방배관을 연통시키는 제1위치 상태이거나 온수배관을 연통시키는 제2위치 상태이나 그 상태에 대하여 특별히 제한적인 요소나 조건은 없다.

전원플러그(3)를 전원콘센트(도시 안됨)에 꽂아 전원을 가스보일러에 인가(ON)하면 우선, 조작부 지시인식부(99)의 리모콘 유무검출부(107)에 의해 조작장치(리모콘;2)가 부착되어 있는지를 검지하여 만약, 리모콘(2)이 부착된 것으로 판명되면(YES) 통상모드를 따라 가스보일러를 운전하고 그렇지 않은 경우에는(NO) 시운전 판단부(108)에 따라 가스보일러가 시운전된다. 리모콘(2)이 부착되는 경우는 본 가스보일러의 최초 설치의 초기가동이 아니기 때문에 전술된 바와 같이 통상모드가 수행된다. 본 발명은 전원 단락과 같이 최초 설치시는 아니지만 가스보일러의 메인콘트롤박스(1), 보다 상세하게는 리모콘 유무검출부(107)에 의해 최초 설치된 것으로 오판된 경우에 있어, 전원단락시 마다 반복해서 시운전이 수행되는 시운전 프로그램상의 오류를 미연에 방지하고자 리모콘(2)이 부착되지 않은 가스보일러의 최초 설치시에만 시운전이 수행되도록 한 것이다.

시운전모드에 있어, 설정시간 동안 수위센서(24)에 의해 검지된 수조(W) 또는 기수분리기(25)의 수위신호는 수위검출 회로부(130)를 통해 이상검출부(40)에 의해 판단되는데(S1), 검지결과 저수위로 판정되면(NO) 설정시간 경과후(S2) 다시 수위를 검지(S3)한다. 재검지결과 전술된 바와 같이 저수위로 판정되면(NO) 시운전대기(S31)가 진행되는데, 시운전대기(S31)시에는 전술된 수동 물보충밸브(20)를 개폐하여 일정량의 물을 보충한다. 여기서, 일정량의 물이 보충되면 다시 설정시간 경과후(S2) 수위를 재검지(S3)하는 반복적인 단계가 진행된다. 이러한 수동에 의한 물보충은 만수위로 판정(YES)될 때까지 반복적인 루틴을 수행한다. 본 발명의 시운전방법이 적용된 가스보일러는 수동 물보충밸브(20)를 제공함으로써 종래기술의 문제점으로 지적된 자동 물보충밸브(23)의 이상이나 기타 장애가 발생된 경우라도 시운전이 안전하게 수행될 수 있도록 시운전 안전성에 만전을 기한 특징이 있다.

그리고, 본 발명은 이상검출기(40)에 의해 단계 S1에서 만수위로 판정(YES)된 경우에는 펌프구동 회로부(60)를 제어하여 펌프(22)를 일정시간 가동(S11)시킨 후 수위를 검지하여(S121) 저수위로 판정되면(N0) 단계(S2)를 진행(S122)하도록 하고, 만약 수위가 만수위로 판정(YES)되면 펌프(22)를 정지하고 이어서 삼방변(18)을 원위치로 복귀시킨 다음(S13) 통상모드를 수행하도록 한다. 여기서, 단계 S11→S121→S122는 가스보일러의 최초 설치이지만 배관에 물이 만수된 상태로 검지된 것으로 펌프(22) 가동후에 수위가 저수위로 판정된 경우에 진행되는 것이고, 단계 S11→S121→S13은 가스보일러의 최초 설치가 아닌 경우를 확인할 수 있도록 하여 전술된 바와 같이 필요없이 시운전이 수행되는 것을 근본적으로 차단한 것이다. 결과적으로, 배관내에 물이 만수된 것으로 판정(S1;YES)된 경우에라도 설정시간 만큼 펌프(22)를 가동시켜 배관내의 물의 유무를 확인한 후 전술된 바와 같이 수위가 계속해서 만수위(YES)인 것으로 판정(S13)되면 이는, 최초 조작장치(리모콘;2)가 부착되어 있으나 리모콘 유무검출부(107)에 의한 리모콘 검지단계에서 오류가 발생된 것과 같은 경우로, 계속해서 시운전이 수행되는 것을 미연에 차단하기 위해 확인단계가 제공된 것이다.

또한, 수위검지(S3) 결과 만수위(YES)로 판정되면, 삼방변(18)은 삼방변 구동지시부(131)에 의해 삼방변 구동회로부(80)를 제어되어 전술된 바와 같이 제1위치와 제2위치 사이를 일정시간마다 반복적으로 절환됨과 아울러, 펌프(22)는 팬제어부(50)의 제어신호 출력부(106)에 의해 펌프 구동회로부(60)가 제어되어 설정시간 동안 가동됨으로써 난방배관과 온수배관을 포함하는 모든 배관라인내에 잔존하는 공기를 도 1 또는 도 2에 나타나 있는 기수분리기(25)를 통해 배기하는 단계(S4)를 수행한다. 여기서, 전술된 단계 S4의 설정시간이 경과되면(S5), 삼방변(18)을 제1위치로 고정한 후 펌프(22)를 연속적으로 가동시킨다(S6).

이러한 단계(S6)가 완료되면, 팬제어부(50)의 회전수 설정부(105)에 의해 연소팬 구동회로부(110)를 제어하여 설정시간 동안 팬(11)을 가동시키되, 팬제어부(50)의 제어신호 출력부(106)에 의해 전자밸브 구동회로(116)와 점화유니트 구동회로부(118)을 각기 제어하여 전자밸브(117)와 점화유니트(5)를 작동준비시켜 가스배관 내에 잔존하는 공기를 프리퍼지한다(S7). 그런 다음, 밸브 제어부(125)의 제어신호 출력구동부(104)에 의해 연료공급 설정회로부(126), 전자비례밸브 전류치 변환회로(127) 및 전류치 검지회로(128)를 제어하여 전자비례밸브(4)를 개방하면, 전술된 점화유니트(5)를 작동시켜 점화플러그(6)에 의해 전자비례밸브(4)로부터 공급된 가스를 점화하는 점화동작(S8)을 수행한다. 이 때, 점화횟수는 팬제어부(50)의 계수부(109)에 의해 누계된다.

그리고, 설정시간 계속해서 불꽃감지기(121)에 의해 불꽃검지(S9)를 하여 불꽃검출 회로부(120)를 통해 이상검출부(40)에서 점화된 것으로 판정되면(YES)되면, 벨브 제어부(125)의 제어신호 출력구동부(104)에 의해 전자비례밸브(4)가 폐쇄되고 팬제어부(50)의 제어신호 출력부(106)에 의해 전자변(117)과 팬(11)이 제어되어 소화됨과 아울러, 삼방변(18)을 원위치로로 복귀한(S10)후 시운전을 종료한다. 여기서, 불꽃검지(S9) 결과 설정시간 계속해서 점화되지 않은 것으로 판정(점화되었다가 소화된 경우 포함)되면(NO) 계수기(102)에 누계된 점화횟수를 미리 설정된 횟수(x)와 비교하여(S91) 설정횟수(x)보다 적으면(NO;S92) 전술된 단계(S8,S9)의 반복적인 루틴을 수행하다가, 점화가 되면 전술된 바와 같이 단계 S10을 거쳐 시운전을 종료하고 점화가 되지 않은 상태로 점화횟수가 미리 설정된 횟수(x)와 동일하거나 초과하는 경우에는(YES) 전자비례밸브(4)와 전자변(117)을 폐쇄하고 팬(11) 작동을 정지시켜 소화동작과 아울러 삼방변(18)을 원위치로 복귀시킨(S102) 다음, 시운전을 종료한다.

여기서, 미리 설정된 횟수이상으로 점화를 시도하였으나 점화가 되지 않은 경우에 단계 S91→S101→S102를 수행하도록 한 이유는, 가스보일러의 이상이 아니라 가스밸브가 차단되어 있거나 또는, 외부 가스공급 조건에 이상이 발생한 경우이기 때문에 외부조건에 기인된 조건에 따라 시운전이 종료되지 않는 기능작동상의 오류를 방지하도록 전술된 조건에 따라 시운전을 종료하도록 한 것이다. 그리고, 가스밸브가 차단되어 있거나 또는 외부 가스공급 조건에 이상이 없더라도 설정시간 만큼 점화가 계속해서 수행되지 못한 경우는 미리 설정된 횟수(x)만큼 반복해서 수행되면 가스배관 내의 공기가 완전하게 배기되기 때문에 전술된 바와 같이 단계 S91을 수행시켜 시운전을 종료하도록 한 것이다.

도 4의 시운전 제어장치에 있어, 미설명번호 114은 팬제어부(50)와 조작부 지시인식부(99)와 전기적으로 연결된 총열량 구성부이며, 미설명번호 113,17는 총열량 구성부(114)에 의해 제어되는 온도검출 회로부 및 온수,난방용 써미스터이다. 그리고, 미설명번호 141은 밸브 제어부(125)에 의해 팬(11)을 제어하도록 제공된 회전수 감지부이며, 미설명번호 100,101,103 및 199는 각기 초기검지부, 상시검지부, 보정부 및 발진기이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 방법에 의하면, 리모콘이 부착되어 있지 않은 가스보일러의 최초 설치에만 시운전이 수행되도록 하고, 배관내에 물이 만수위되어 있으면 일단 펌프를 구동하여 리모콘이 부착되어 있으나 검지오류에 의해 최초설치인 것으로 오인되어 시운전이 반복수행되는 것을 차단하여 사용자의 조작에 대응하여 신속하게 가스보일러의 난방 또는 온수기능을 활용할 수 있도록 한 효과가 있다. 또한, 본 발명이 방법은 난방 및 온수배관 내의 공기를 완전하게 배기함과 아울러, 가스배관 내의 공기를 배기함으로써 추후 수행되는 통상운전시의 최초운전시 최적 운전조건을 미연에 구현할 수 있도록 한 장점이 있다.

Claims (5)

1. 전원인가후 조작장치(리모콘;2)의 미부착이 검지되면 시운전모드를 수행하여 수위를 검지하는 단계(S1)와;

   저수위인 경우에는 설정시간 경과후 수위를 재검지하는 단계(S3)와;

   재검지 결과 저수위인 경우에는 시운전대기하여 수동으로 물보충을 수행한 다음 설정시간 경과후 수위를 재검지하는 상기 S3단계를 수행하고, 만수위인 경우에는 삼방변(18)을 난방배관에서 온수배관으로 설정시간마다 절환하되 펌프(22)를 구동시켜 배관내의 공기를 배기하는 단계(S4)와;

   팬(11)을 회전시켜 가스배관 내에 잔존하는 공기를 프리퍼지하고, 점화한 후 불꽃을 검지하는 단계(S9)와;

   불꽃검지 결과 설정시간 동안 계속 불꽃이 검지되면 소화하고 펌프(22) 및 팬(11)의 구동을 정지시킨 후 삼방변(18)을 원배관과 연통되도록 절환하는 단계(S10)와;

   그런 다음, 시운전을 종료하는 단계를 포함하여 구성된 가스보일러의 시운전방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 S1단계에서 만수위로 검지되면 펌프(22)를 일정시간 구동한 후 수위를 재검지하는 단계(S121)와;

   수위 검지결과 저수위인 경우에는 설정시간 경과후 수위를 재검지하는 상기 S3단계를 수행하도록 하는 단계(S122)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 시운전방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조작장치(리모콘;2)의 부착여부 검지결과 조작장치가 부착되어 있는 것으로 검지되면 통상모드가 수행되고,

   상기 121단계에서 만수위로 검지되면 펌프(22)를 정지시키고 삼방변(18)을 원배관과 연통되도록 절환한 다음, 상기 통상모드를 수행하도록 하는 단계(S13)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 시운전방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 S4단계와 상기 S9단계 사이에 삼방변을 난방배관으로 연통시키고 펌프(22)를 연속회전시키는 단계(S6)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 시운전방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 S9단계에서 설정시간 계속해서 불꽃이 검지되지 않거나 착화되지 않으면 반복적으로 점화한 후 불꽃을 검지하는 단계(S9)를 수행하다가 미리 설정된 점화횟수 이상인 경우에 점화동작을 종료하는 단계(S101)와;

   펌프(22)와 팬(11)을 정지시키고 삼방변(18)을 원배관과 연통시키도록 절환하는 단계(S102)와;

   그런 다음, 시운전을 종료하는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 시운전방법.