KR20050015036A - 보일러용 온도조절기의 제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 보일러용 온도조절기의 제어시스템에 관한 것으로서, 보일러에 마련되어 상기 보일러의 운전에 관련한 소정의 기기부품을 온오프(ON/OFF)시키는 컨트롤러와; 설정값을 변경하거나 각종 기능을 선택하는 조작부와, 상기 조작부에 의한 조작상태를 표시하는 표시부를 갖는 온도조절기와; 상기 온도조절기에 마련되어 상기 조작부의 조작 상태를 입력받아 처리하며, 상기 조작부의 작동 및 작동해제 상태가 일정시간 연속적으로 온(ON)되거나 오프(OFF)되어야만 해당 조작부의 신호를 정상상태로 입력하여 상기 컨트롤러를 제어하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 노이즈나 혹은 소비자의 실수, 어린이의 장난 등에 의해 보일러가 오작동 되거나 불필요하게 운전, 정지되는 것을 저지할 수 있을 뿐만 아니라 조작부, 특히 기능버튼의 고장으로 인해 보일러가 오작동되는 것을 예방할 수 있고 이상상태를 즉시 표시부에 표시함으로써 고장에 신속한 대처를 할 수 있게 되는 것이다.

Description

보일러용 온도조절기의 제어시스템{Controlling system of thermostat for boiler}

본 발명은 보일러용 온도조절기의 제어시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노이즈나 혹은 소비자의 실수, 어린이의 장난 등에 의해 보일러가 오작동 되거나 불필요하게 운전, 정지되는 것을 저지할 수 있을 뿐만 아니라 조작부, 특히 기능버튼의 고장으로 인해 보일러가 오작동되는 것을 예방할 수 있고, 이상상태를 즉시 표시부에 표시함으로써, 고장에 신속한 대처를 할 수 있도록 한 보일러용 온도조절기의 제어시스템에 관한 것이다.

일반 가정이나 공공건물 등에 사용되는 보일러는 난방용이나 온수용으로 이용된다.

이러한 보일러는 제공되는 연료의 형태에 따라 기름보일러와 가스보일러로 구분된다.

동일한 용량을 갖는 기름 및 가스보일러를 비교해보면 구입가격에 있어서 기름보일러가 가스보일러에 비해 저렴하나, 가스보일러가 기름보일러에 비해 연료 소모량이 적다는 이점이 있다.

그러나, 장기적으로 볼 때, 소비자가 부담해야 하는 경비는 기름 및 가스보일러 모두가 거의 동일하다 할 수 있다.

이에, 도시가스가 공급되는 지역이라면 가스보일러를 사용하고 도시가스가 공급되지 않는 기타의 지역에서는 기름보일러를 많이 이용하게 된다.

한편, 가스가 연소하는 과정에서 발생하는 수증기는 저온의 물체나 공기에 접할 때 물(H₂O)로 변하는 과정에서 열에너지를 발생시킨다.

이때, 발생하는 열을 가스보일러가 재흡수하여 열효율을 높이도록 설계된 방식을 콘덴싱 가스보일러라 한다.

이러한 콘덴싱 가스보일러는 통상의 일반 가스보일러에 비해 그 열효율이 높을 뿐만 아니라 연료비가 현격하게 절감되기 때문에 근자에 들어서는 콘덴싱 가스보일러의 사용이 증가되고 있다.

이하의 설명에서 보일러라 함은, 기름보일러, 가스보일러 및 콘덴싱 보일러들과 더불어 온수기 등을 모두 포함하는 용어임을 미리 언급한다.

근자에 들어, 보일러를 제어하는 컨트롤러 및 온도조절기가 마이컴(MICOM)화 됨으로써 그 제어기술이 보완되어 보다 더 안정되고 편리하게 되었다.

특히, 온도조절기가 마이컴으로 설계되면서 회로도 간략하게 되어 크기도 작아지고 여러 가지 기능으로 설계되어 보일러를 소비자가 원하는 대로 편리하고 안전하게 사용할 수 있게 되었다.

후술하는 바와 같이, 온도조절기는 크게 조작부와 표시부로 구성되어 있다. 조작부는 주로 설정값을 변경하기 위한 조절볼륨과 기능을 선택하기 위한 기능버튼이 사용되어 있고 이들의 상태가 마이컴으로 입력됨으로써, 입력값에 따라 즉시 기능이 선택되거나 또는 설정값이 변경되어 보일러를 운전시키거나 정지시키게 된다.

따라서, 조작부에 의해 입력된 값의 처리가 잘못되었을 경우에는 소비자에게 직접적인 피해를 줄 수도 있으므로 노이즈나 혹은 소비자의 실수, 어린이의 장난 등에 의해 보일러가 오작동 되거나 불필요하게 운전, 정지되는 것을 저지하기 위해 마이컴의 입력부로 조작부에 의해 입력된 값이 들어오면, 즉시 처리하지 않고 임의의 시간동안 연속해서 동일한 입력값이 읽혀질 경우에만 보일러가 작동되도록 하고 있다.

그러나, 이러한 처리방식은 순간적인 오작동을 방지할 수는 있으나, 조절볼륨이나 기능버튼 등의 조작부가 고장난 경우에 대해서는 그 순기능을 수행할 수 없다는 문제점이 있다.

한편, 실질적으로 온도조절기의 조절볼륨이나 기능버튼은 자주 사용하는 것이므로 고장나기가 쉽다.

특히, 기능버튼에 있어서의 고장은, 연속 단락인 경우와 연속 단선인 경우로 대분된다.

연속 단선인 경우에는 소비자가 기능버튼을 눌러도 기능 선택이 되지 않아 알 수 있어 즉시 A/S 등의 처리를 할 수 있지만, 연속 단락인 경우에는 소비자가 작동하지 않았음에도 불구하고 임의의 시간이 지나면 자동으로 기능이 선택되어 보일러가 임의로 운전하거나 정지된다.

이럴 경우, 소비자는 많은 시간을 흘러야만 보일러에 이상이 있음을 파악하게 된다.

예를 들어, 소비자가 "난방"기능을 선택했음에도 불구하고 "정지"기능이 고장나 단락된 경우라면, 임의의 시간이 지나 보일러는 자동으로 "정지"기능이 선택되어 운전된다.

이럴 경우, 소비자는 많은 시간이 흘러 방바닥이 차가워지는 것을 체감하고 나서야 보일러 및 온도조절기에 이상이 발생하였음을 파악할 수 있게 되는 것이다.

반대로, 소비자가 "정지"기능을 선택했음에도 불구하고 "난방"기능이 고장나 단락된 경우라면, 임의의 시간이 지나 보일러는 자동으로 "난방"기능이 선택되어 운전되기 때문에 소비자가 이를 인식하는 데에는 시간이 걸리게 된다.

물론, 이러한 경우가 발생했다 하더라도, 소비자가 실내에 있다면 A/S 기사를 부르는 등의 대처를 할 수 있다.

그러나, 소비자가 외출을 한 상태에서 보일러가 자동으로 "난방"기능을 수행하고 있다면, 불필요하게 전력이 소비되는 등 소비자에게 피해를 가할 수밖에 없는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 노이즈나 혹은 소비자의 실수, 어린이의 장난 등에 의해 보일러가 오작동 되거나 불필요하게 운전, 정지되는 것을 저지할 수 있을 뿐만 아니라 조작부, 특히 기능버튼의 고장으로 인해 보일러가 오작동되는 것을 예방할 수 있고, 이상상태를 즉시 표시부에 표시함으로써, 고장에 신속한 대처를 할 수 있도록 한 보일러용 온도조절기의 제어시스템을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 보일러에 마련되어 상기 보일러의 운전에 관련한 소정의 기기부품을 온/오프(ON/OFF)시키는 컨트롤러와; 설정값을 변경하거나 각종 기능을 선택하는 조작부와, 상기 조작부에 의한 조작상태를 표시하는 표시부를 갖는 온도조절기와; 상기 온도조절기에 마련되어 상기 조작부의 조작 상태를 입력받아 처리하며, 상기 조작부의 작동 및 작동해제 상태가 일정시간 연속적으로 온(ON)되거나 오프(OFF)되어야만 해당 조작부의 신호를 정상상태로 입력하여 상기 컨트롤러를 제어하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러용 온도조절기의 제어시스템을 제공함으로써 달성된다.

여기서, 상기 마이컴은, 상기 조작부의 온오프(ON/OFF) 신호가 일정시간 연속으로 소정회수 이상 입력되면 상기 조작부에 이상이 있는 것으로 판단하고 상기 표시부에 이상상태를 표시하도록 제어한다.

그리고, 상기 마이컴은, 상기 조작부의 온(ON) 신호가 일정시간 연속적으로 입력될 경우에는 상기 조작부에 이상이 있는 것으로 판단하고 상기 표시부에 이상상태를 표시하도록 제어한다.

이러한 마이컴은, 상기 조작부의 조작 상태를 입력받는 입력부와; 상기 입력부에서 입력된 값을 처리하는 처리부와; 상기 처리부에 연결되고 상기 처리부로부터 송신된 값을 비교 판단하여 소정의 설정 데이터로 처리하는 비교판단부와; 상기 처리부 및 상기 비교판단부에 의해 최종적으로 선택된 데이터에 기초하여 상기 컨트롤러를 제어하도록 상기 컨트롤러와 원거리 통신하는 통신부를 포함한다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 보일러용 온도조절기의 제어시스템의 제어블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 보일러용 온도조절기의 제어시스템의 제어흐름도 이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 보일러용 온도조절기의 제어시스템은, 크게 온도조절기(20)를 통해 보일러(1)를 제어하는 것이다.

상기 보일러(1)에는 보일러(1)의 운전에 관련한 소정의 기기부품(2)을 온/오프(ON/OFF)시키는 컨트롤러(10)가 마련되어 있다.

이때, 소정의 기기부품(2)이란 송풍기, 밸브, 펌프 등을 포함한다.

상기 컨트롤러(10)는 후술할 마이컴(24)의 통신부(24d)로부터 전송된 신호에 기초하여 기기부품(2)을 온/오프(ON/OFF)시키게 된다.

특히, 보일러(1)가 베란다 등에 설치되는 것에 반해, 온도조절기(20)는 쉽게 조작할 수 있도록 거실이나 방의 벽면에 설치된다.

이러한 온도조절기(20)는 크게, 조작부(21), 표시부(23) 및 마이컴(24)으로 구성되어 있다.

상기 조작부(21)는, 설정된 값을 노브식으로 변경하기 위한 조절볼륨(21a)과 각종 기능선택을 위한 기능버튼(21b)을 가지고 있다.

물론, 변경되어 설정된 변경된 변경값 역시, 디지털화하여 버튼 방식으로 채용할 수 있을 것이다.

상기 표시부(23)는 조작부(21)에 의해 조작되어 선택된 변경값을 외부로 표시한다.

따라서, 상기 표시부(23)는 마이컴(24)과 연계되어 마이컴(24)에 제어를 받게 되는데, 문자나 숫자 등을 표시할 수 있는 LCD창으로 이루어지는 것이 유리하다.

한편, 상기 마이컴(24)은, 조작부(21)의 조작 상태를 입력받는 입력부(24a)와, 입력부(24a)에서 입력된 값을 처리하는 처리부(24b)와, 처리부(24b)에 연결되고 처리부(24b)로부터 송신된 값을 비교 판단하여 소정의 설정 데이터로 처리하는 비교판단부(24c)와, 처리부(24b) 및 비교판단부(24c)에 의해 최종적으로 선택된 데이터에 기초하여 보일러(1)에 마련된 컨트롤러(10)를 제어하도록 컨트롤러(10)와 원거리 통신하는 통신부(24d)를 갖는다.

이러한 마이컴(24)은, 다른 다양한 기능을 수행하기도 하지만, 가장 특징적인 것으로 조작부(21)의 조작 상태를 입력받아 처리하는 기능을 가진다.

즉, 소비자가 조작부(21)를 조작할 경우, 마이컴(24)은 조작부(21)의 작동 및 작동해제 상태가 일정시간 연속적으로 온(ON)되거나 오프(OFF)되어야만 해당 조작부(21)의 신호를 정상상태로 입력하여 컨트롤러(10)를 제어하게 된다.

다시 말해, 상기 온도조절기(20)의 마이컴(24)에서 조작부(21)의 상태를 입력받아 처리할 경우에 있어, 조작부(21)를 작동시켜 일정시간(T1) 연속 온(ON) 되었을 경우에는 해당 조작부(21)가 작동한 것으로 인식하고, 오프(OFF) 상태 역시 일정시간(T2)동안 입력되어야만 완전히 선택된 것으로 판단하여 처리부(24b), 비교판단부(24c) 및 통신부(24d)를 통해 보일러(1)가 운전, 정지되도록 하였다.

이처럼 마이컴(24)이 소정의 조작 상태가 연속적으로 입력되어야 정상신호를 발생하도록 함으로써, 노이즈나 혹은 소비자의 실수, 어린이의 장난 등에 의해 보일러(1)가 오작동 되거나 불필요하게 운전, 정지되어 소비자에게 피해가 가는 것을 줄일 수 있다.

그러나, 상기 조작부(21)의 온/오프(ON/OFF) 신호가 일정시간(T3) 연속으로 소정회수(N) 이상 입력되면 조작부(21)에 이상이 있는 것으로 판단하고 표시부(23)에 이상상태를 표시한다.

즉, 상기 표시부(23)에 예를 들어, "이상발생"이라는 문구가 기재되도록 함으로써 소비자가 즉시 확인하여 대처할 수 있도록 한다.

만일, 상기 조작부(21)의 온(ON) 신호가 일정시간(T3) 연속적으로 입력될 경우에는 마이컴(24)이 조작부(21)에 이상이 있는 것으로 판단하고 역시, 표시부(23)에 이상상태를 표시하게 된다.

이러한 마이컴(24)으로 인해 노이즈나 혹은 소비자의 실수, 어린이의 장난 등에 의해 보일러(1)가 오작동 되거나 불필요하게 운전, 정지되는 것을 저지할 수 있을 뿐만 아니라 조작부(21), 특히 기능버튼(21b)의 고장으로 인해 보일러(1)가 오작동되는 것을 예방할 수 있는 한편 고장에 신속한 대처를 할 수 있게 되는 것이다.

그러면, 이하에서는 도 1 및 도 2를 모두 참조하면서 본 발명의 제어시스템에 대한 실시예를 설명하기로 한다.

본 발명에 대한 실시예로, 상기 온도조절기(20)의 마이컴(24)에서 기능버튼 (21b) 상태를 입력받아 처리하는 방법에 있어 마이컴(24)의 입력부(24a)에서는 현재 기능버튼(21b)의 이상 발생상태의 유무에 무관하게 기능버튼(21b)의 조작상태 및 기타 센서, 조절볼륨(21a), 스위치의 상태값을 t1 시간 간격으로 연속해서 읽고 그 값을 처리한다.

소비자가 조작부(21)를 이용하여 "난방"기능을 선택하면 입력부(24a)에서 t1시간 간격으로 입력값을 읽어 처리하는데, 여러 개의 입력값 중에서 한 개의 기능버튼(21b)만 온(ON) 상태(K=버튼값)이거나 전체의 기능버튼(21b) 모두가 오프(OFF) 상태인 경우(K=OFF)에만 정상 입력값으로 처리하고 그 값(K)을 처리부(24b)로 전송한다.

만일, 두 개 이상의 버튼이 온(ON) 상태인 경우에는 "K=1"로 전송한다.

이렇게 입력부(24a)에서는 t1 시간 간격으로 계속 기능버튼(21b)의 상태값을 읽어 그 값을 처리부(24b)로 전송한다.

상기 처리부(24b)에서는 "K=1"인 경우, 제3타이머를 작동시키고 "K=1"이 아닌 경우에는 제3타이머를 "0"시킨다.

입력값이 계속 비정상적인 상태, 즉 "K=1"인 상태로 제3타이머가 T4 시간 이상이 되면 기능버튼(21b)에 이상상태로 "KK=이상발생"으로 처리하여 비교판단부(24c)로 전송한다.

그리고 "K=1"이 아닌 경우에는 제1타이머를 작동시키고 입력부(24a)에서 전송된 값이 동일한 경우(K=난방)에만 N값을 증가시킨다.

제1타이머가 T1시간(t1<<T1) 이상이 될 때, 제1타이머를 "0"으로 처리하고, N>n1 이면 "K1=난방"으로 처리하고 제2타이머를 작동시키며, N≤n1 이면 입력된 K값을 버리고 N=0, M 값을 증가시킨다.

상기 기능버튼(21b)의 값이 연속 정상으로 입력되어 "K1=난방"이 되면, M값은 감소, N=0 으로 처리하고, 다시 제2타이머의 T2 시간 이내에 입력부(24a)로 "K=OFF"값이 전송되기를 기다린다.

상기 입력부(24a)로 "K=OFF" 값이 전송되면, 다시 제1타이머를 작동시키고 입력부(24a)에서 전송된 값이 동일한 경우(K=OFF)에만 N 값을 증가시킨다.

제1타이머가 T1 시간(t1<<T1) 이상이 될 때, 제1타이머를 "0"으로 처리하고 N>n1 이면, "KK=난방"으로 처리하고 제2타이머를 "0"으로, "M=0"D로 처리한다.

그리고, N≤n1 이면 K 값을 버리고 "N=0"시키고 M 값을 증가시킨다.

만일, 제2타이머의 시간이 T2 이상이 되면 K 값을 버리고 "KK=이상발생"으로 처리하여 비교판단부(24c)로 전송한다.

또한, "M≥n2"이면 조작부(21)의 이상상태로 "KK=이상발생"으로 처리하여 비교판단부(24c)로 전송한다.

이렇게 처리된 KK 값은 비교판단부(24c)로 전송되어 그 값에 따라 데이터로 처리된다.

즉, "KK=이상발생"이면 기능버튼(21b)에 이상이 발생된 상태로 판단하여 "KK2=이상발생"으로 처리하고, KK2를 표시부(23)로 전송하여 기능버튼(21b)에 이상이 있음을 표시하고 통신부(24d)를 통해 컨트롤러(10)로 이 신호를 전송함으로써 보일러(1)의 연소를 정지시킨다.

이렇게 "KK2=이상발생"으로 기능버튼(21b)이 이상상태인 경우에는 입력부(24a)로 "K=OFF"값이 전송되어 처리부(24b)에서 정상적으로 오프(OFF)값이 처리되면(제1타이머가 작동되고 입력부(24a)에서 전송된 값이 동일한 경우(K=OFF)에만 N 값을 증가시켜 제1타이머가 T1 시간(t1<<T1) 이상이 될 때 N>n1 인 경우) 기능버튼(21b)이 정상 상태인 것으로 판단하고 "KK2=0"으로 하고 기존 KK1 값을 표시부(23), 처리부(24b) 및 통신부(24d)로 전송하여 자동 해제한다.

그리고, "KK=이상발생"이 아니면 "KK2=0"로 하고 기존에 전송된 KK값(KK1)과 KK값이 같으면 변동이 없는 것으로 판단하여 기존 상태값을 유지하고, "KK=난방"으로 KK1값과 동일하지 않으면 "KK1=난방"으로 처리하여 난방에 관련한 기능버튼(21b)이 선택된 것으로 판단하여 표시부(23)로 전송한 후, 난방기능이 선택됨으로 표시하고, 처리부(24b)로 전송하여 난방 데이터를 처리하여 그 데이터를 통신부(24d)로 전송한다.

물론, 이러한 데이터를 전해 받은 통신부(24d)를 컨트롤러(10)를 통해 보일러(1)를 가동시키게 된다.

이와 같이 본 발명에서는, 노이즈나 혹은 소비자의 실수, 어린이의 장난 등에 의해 보일러(1)가 오작동 되거나 불필요하게 운전, 정지되는 것을 저지할 수 있을 뿐만 아니라 조작부(21), 특히 기능버튼(21b)의 고장으로 인해 보일러(1)가 오작동되는 것을 예방할 수 있고 이상상태를 즉시 표시부(23)에 표시함으로써 고장에 신속한 대처를 할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 노이즈나 혹은 소비자의 실수, 어린이의 장난 등에 의해 보일러가 오작동 되거나 불필요하게 운전, 정지되는 것을 저지할 수 있을 뿐만 아니라 조작부, 특히 기능버튼의 고장으로 인해 보일러가 오작동되는 것을 예방할 수 있고 이상상태를 즉시 표시부에 표시함으로써 고장에 신속한 대처를 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 보일러용 온도조절기의 제어시스템의 제어블록도,

도 2는 본 발명에 따른 보일러용 온도조절기의 제어시스템의 제어흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 보일러 2 : 기기부품

10 : 컨트롤러 20 : 온도조절기

21 : 조작부 23 : 표시부

24 : 마이컴

Claims (4)

1. 보일러에 마련되어 상기 보일러의 운전에 관련한 소정의 기기부품을 온/오프(ON/OFF)시키는 컨트롤러와;

   설정값을 변경하거나 각종 기능을 선택하는 조작부와, 상기 조작부에 의한 조작상태를 표시하는 표시부를 갖는 온도조절기와;

   상기 온도조절기에 마련되어 상기 조작부의 조작 상태를 입력받아 처리하며, 상기 조작부의 작동 및 작동해제 상태가 일정시간 연속적으로 온(ON)되거나 오프(OFF)되어야만 해당 조작부의 신호를 정상상태로 입력하여 상기 컨트롤러를 제어하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러용 온도조절기의 제어시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 마이컴은, 상기 조작부의 온/오프(ON/OFF) 신호가 일정시간 연속으로 소정회수 이상 입력되면 상기 조작부에 이상이 있는 것으로 판단하고 상기 표시부에 이상상태를 표시하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러용 온도조절기의 제어시스템.
3. 제1항에 있어서,

   상기 마이컴은, 상기 조작부의 온(ON) 신호가 일정시간 연속적으로 입력될 경우에는 상기 조작부에 이상이 있는 것으로 판단하고 상기 표시부에 이상상태를 표시하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러용 온도조절기의 제어시스템.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 마이컴은,

   상기 조작부의 조작 상태를 입력받는 입력부와;

   상기 입력부에서 입력된 값을 처리하는 처리부와;

   상기 처리부에 연결되고 상기 처리부로부터 송신된 값을 비교 판단하여 소정의 설정 데이터로 처리하는 비교판단부와;

   상기 처리부 및 상기 비교판단부에 의해 최종적으로 선택된 데이터에 기초하여 상기 컨트롤러를 제어하도록 상기 컨트롤러와 원거리 통신하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러용 온도조절기의 제어시스템.