KR20070033682A

KR20070033682A - 보일러내 삼방밸브의 이상 감지방법

Info

Publication number: KR20070033682A
Application number: KR1020050088119A
Authority: KR
Inventors: 김순기; 백영창
Original assignee: 주식회사 경동나비엔
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2005-09-22
Publication date: 2007-03-27
Also published as: KR100709581B1

Abstract

본 발명은 보일러내 삼방밸브의 이상 감지방법에 관한 것으로, 보일러의 난방 또는 온수기능을 선택하는 삼방(솔)밸브에 있어서, 보일러의 과열로 인한 연소 중지후 삼방밸브가 난방모드로 동작하면 보일러의 온도가 일정시간 이내에 기준온도 이하로 내려간다는 점에 착안하여, 보일러의 과열로 인한 연소 중지시 일정 기준시간 동안 보일러의 온도가 기준온도 이하로 내려가는지를 판단하여, 기준온도 이하로 내려가지 않을 경우 삼방밸브의 오작동으로 인식하여 삼방밸브를 난방모드로 재가동시켜 보고 그 재가동 횟수가 기준횟수를 초과하면 삼방밸브가 온수모드로 오동작되는 것으로 판단하여 삼방밸브에 이상이 있음을 경보 표시함으로써 보일러의 안전 이상에 대비할 수 있도록 함에 그 특징이 있다.

보일러, 삼방밸브, 난방모드, 온수모드, 기준시간, 기준온도

Description

보일러내 삼방밸브의 이상 감지방법{ERROR SENSING METHOD OF 3-WAY VALVE IN BOILER}

도 1은 일반적인 가스보일러의 구성을 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 따른 보일러내 삼방밸브의 이상 감지방법을 보인 동작 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 송풍기 12 : 가스밸브

13 : 버너 14 : 열교환기

15 : 온수열교환기 16 : 순환펌프

17 : 팽창탱크 18 : 삼방밸브

19 : 실내온도 조절기 20 : 컨트롤러

본 발명은 보일러내 삼방밸브의 이상 감지방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보일러의 난방 또는 온수기능을 선택하는 삼방(솔레노이드)밸브에 있어서, 보일러의 과열로 인한 연소 중지시에 일정 기준시간 동안 보일러의 온도가 기준온도 이하로 내려가는지를 판단하고, 만약 기준온도 이하로 내려가지 않을 경우 삼방밸브의 오작동으로 인식하여 삼방밸브를 난방모드로 재가동시켜 보고 그 재가동 횟수가 기준횟수를 초과하면 삼방밸브에 이상이 있는 것으로 판단하여 이를 경보 표시함으로써 보일러의 안전 이상에 대비할 수 있도록 한 보일러내 삼방밸브의 이상 감지방법에 관한 것이다.

현재 일반 가정이나 공공건물 등에서 널리 사용되고 있는 통상적인 난방 및 온수 공급용 보일러는 사용 연료에 따라 기름보일러와 가스보일러로 대별되고 있는데, 이 가운데 가스보일러가 환경오염의 억제와 사용의 편리성 면에서 선호되고 있다.

도 1은 일반적인 가스보일러의 구성을 나타낸 도면으로서, 공기를 흡입하기 위한 송풍기(11)와, 이 송풍기(11)에 의해 흡입된 공기와 가스공급라인(L1) 및 가스밸브(12)를 통해 유입된 가스의 혼합공기를 연소시켜 연소열을 발생시키는 버너(13)와, 이 버너(13)의 연소열을 받아 난방수를 가열하는 열교환기(14)와, 이 열교환기(14)에서 가열된 난방수에 의해 급수를 가열하는 온수열교환기(15)와, 실내를 난방하고 환수되는 난방수를 상기 열교환기(14)로 공급하는 순환펌프(16)와, 상기 난방수의 일부를 저장하는 팽창탱크(17)와, 보일러의 난방라인 및 온수라인을 선택적으로 개폐하는 삼방밸브(18)와, 사용자가 조작하는 실내온도 조절기(19)와, 이 실내온도 조절기(19)의 입력신호를 받아 일련의 연소과정 및 보일러의 작동을 제어하는 컨트롤러(20)를 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 보일러의 경우, 버너(13)에서 송풍기(11)에 의해 흡입된 공기와 가스공급라인(L1) 및 가스밸브(12)를 통해 유입된 가스의 혼합공기를 연소시켜 연소열을 발생시키면, 이 연소열에 의해 열교환기(14)가 순환펌프(16)에 의해 팽창탱크(17)로부터 유입되는 물을 가열시키게 된다.

상기 열교환기(14)에서 가열된 물, 즉 난방수는 온수열교환기(15)를 지나면서 삼방밸브(18)의 작동에 따라 난방수 라인(L2)을 통해 실내로 공급되게 되고, 이렇게 난방을 수행한 후에는 난방수 회수라인(L3)을 통해 환수되어 팽창탱크(17)에 저장되게 된다.

그리고, 사용자의 요구에 따라 온수를 사용할 경우에는 상기 삼방밸브(18)를 작동시켜 난방수 라인(L2)으로의 난방수 공급을 차단하고, 온수라인쪽을 개방하여 온수열교환기(15)에서 가열되는 난방수 및 냉수라인(L4)의 냉수가 온수로서 온수라인(L5)으로 공급되게 된다.

상기와 같이 동작하는 보일러에 있어서, 난방수의 흐름을 제어하기 위해 사용되는 삼방밸브(18)는 사용자의 난방 또는 온수 사용 선택에 의해 동작되게 되는데, 이때 삼방밸브(18) 전원이 인가된 후 순환펌프(16)가 동작하는 경우에는 상기 컨트롤러(20)가 삼방밸브(18)가 난방 위치로 이동한 것으로 인식하여 난방모드로 동작하고, 삼방밸브(18) 전원을 오프(Off)한 후 순환펌프(16)가 동작하는 경우에는 삼방밸브(18)가 온수 위치로 이동한 것으로 인식하여 온수모드로 각각 동작하게 된다. 이와 같이 모드 전환시에는 항상 순환펌프(16)와 연동되어 동작하고 있다.

상기와 같이 종래 삼방밸브(18)의 경우 순환펌프(16)가 동작하고 있는 경우에는 삼방밸브(18) 자체의 전원이 인가되지 않으므로, 컨트롤러(20)에서 삼방밸브 (18)의 작동 위치를 알 수 없어 삼방밸브(18)의 오작동을 감지하기가 매우 어렵다.

다만, 종래 컨트롤러(20)에서는 보일러 내부 물의 온도 변화량을 이용하여 삼방밸브(18)의 오작동을 감지하게 되는데, 즉 삼방밸브(18)가 난방모드로 동작하다가 보일러 내부나 난방 배관에 공기 또는 이물질이 유입되는 등, 외부 조건에 의해 순간적으로 온수모드로 이동되는 경우가 발생하면, 보일러 물 순환이 난방 배관까지 이르지 않고 보일러 내부 순환으로만 동작하여 보일러 내부 물 용량이 매우 적어 물의 온도가 급상승하게 되고, 이때 보일러 내부 물 온도가 83±2℃ 이상이면 보일러의 연소를 중지시킨다.

즉, 종래에는 상기와 같이 삼방밸브(18)의 오작동 상태를 정확히 감지하지 못한 채 보일러의 연소를 중지시켜, 이후 보일러를 재가동시 삼방밸브(18)의 이상으로 보일러의 연소 제어가 불안하게 되는 등, 보일러의 안전에도 위험을 초래할 수 있는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 보일러의 난방 또는 온수기능을 선택하는 삼방(솔)밸브에 있어서, 보일러의 과열로 인한 연소 중지후 삼방밸브가 난방모드로 동작하면 보일러의 온도가 일정시간 이내에 기준온도 이하로 내려간다는 점에 착안하여, 보일러의 과열로 인한 연소 중지시 일정 기준시간 동안 보일러의 온도가 기준온도 이하로 내려가는지를 판단하여, 기준온도 이하로 내려가지 않을 경우 삼방밸브의 오작동으로 인식하여 삼방밸브를 난방모드로 재가동시켜 보고 그 재가동 횟수가 기준횟수를 초과하면 삼방밸브가 온수모드로 오동작되는 것으로 판단하여 삼방밸브에 이상이 있음을 경보 표시함으로써 보일러의 안전 이상에 대비할 수 있도록 한 보일러내 삼방밸브의 이상 감지방법을 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 보일러내 삼방밸브의 이상 감지방법은, 송풍기에 의해 흡입된 공기와 가스밸브를 통해 유입된 가스의 혼합공기를 연소시켜 연소열을 발생시키는 버너와, 상기 버너의 연소열을 받아 난방수를 가열하는 열교환기와, 상기 열교환기에서 가열된 난방수에 의해 급수를 가열하는 온수열교환기와, 실내를 난방하고 환수되는 난방수를 상기 열교환기로 공급하는 순환펌프와, 보일러의 난방라인 또는 온수라인을 선택적으로 개폐하는 삼방밸브와, 사용자가 조작하는 실내온도 조절기의 입력신호를 받아 일련의 연소과정 및 보일러의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 구성된 보일러에 있어서, 상기 컨트롤러에서 상기 삼방밸브의 오작동을 감지하기 위한 기준온도와 기준시간을 설정하는 제1단계와, 상기 보일러 연소 제어중 난방모드에서 보일러의 온도가 상기 단계에서 설정된 기준온도보다 높아 보일러의 과열이 발생하는지를 판단하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 과열이 발생하면 보일러의 연소를 중지시키고, 과열이 발생하지 않으면 정상동작을 유지하는 제3단계와, 상기 제3단계에서 연소를 중지시킨 후, 상기 제1단계에서 설정된 기준시간 동안 보일러의 온도가 기준온도 이하로 내려가는지를 판단하는 제4단계와, 상기 제4단계의 판단 결과, 상기 제1단계에서 설정된 기준시간 동안 보일러의 온도가 기준온도 이하로 내려가지 않으면 순환펌프를 정지시킨 후 삼 방밸브를 난방모드로 재가동하면서 순환펌프를 재가동시키는 제5단계와, 상기 제5단계에서 재가동되는 삼방밸브의 재가동 횟수를 카운트하여 카운트된 삼방밸브의 재가동 횟수가 기준횟수를 초과하였는지를 판단하는 제6단계와, 상기 제6단계에서 삼방밸브의 재가동 횟수가 기준횟수를 초과하지 않았다면 보일러의 정상동작을 유지하고, 초과하였다면 삼방밸브가 온수모드로 되어 오작동하고 있는 것으로 판단하여, 이 삼방밸브의 이상을 경보 표시하는 제7단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 보일러내 삼방밸브의 이상 감지방법을 상세히 설명한다.

상기와 같이 구성된 보일러에 있어서, 상기 컨트롤러(20)에서는 삼방밸브 (18)가 난방모드로 동작하다가 보일러 내부나 난방 배관에 공기 또는 이물질이 유입되는 등, 외부 조건에 의해 순간적으로 온수모드로 이동되는 경우가 발생하면, 보일러 물 순환이 난방 배관까지 이르지 않고 보일러 내부 순환으로만 동작하여 보일러 내부 물 용량이 매우 적어 물의 온도가 급상승하게 되고, 이때 보일러 내부 물 온도가 83±2℃ 이상이면 보일러의 연소를 중지시킨다.

이때, 만약 상기 삼방밸브(18)가 정상적으로 난방모드로 되어 있고, 순환펌프(16)가 동작하면 연소 중지후 일정시간 이내에 보일러의 온도가 내려갈 것이지만, 삼방밸브(18)가 오작동하여 온수모드로 되어 있다면 순환펌프(16)가 동작하여도 보일러 내부에서만 물이 순환되므로 일정시간 이내에 온도가 내려가지 않을 것이다.

상기와 같이 본 발명은 삼방밸브(18)의 오작동시에는 일정시간 이내에 보일러의 온도가 기준온도 이하로 내려가지 않는다는 점에 착안한 것으로서, 난방모드에서 보일러의 온도가 설정 기준온도보다 높아 보일러의 연소를 중지시킨 후, 오작동 감지를 위한 기준시간이 지나도 보일러의 온도가 기준온도 이하로 내려가지 않으면 순환펌프(16)를 정지시키고, 이어 삼방밸브(18)를 난방모드로 재가동하면서 순환펌프(16)를 가동시킨다. 이때 계속해서 과열로 인한 연소 중지로 삼방밸브(18)의 재가동 횟수가 늘어나 기준횟수 이상이 되면 삼방밸브(18)가 온수모드로 되어 오작동하고 있는 것으로 판단하여, 이를 경보 표시함으로써 사용자가 알 수 있도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 보일러내 삼방밸브의 이상 감지방법을 보인 동작 흐 름도로서, 이를 참고하여 상기 컨트롤러(20)에서의 삼방밸브의 이상 감지방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 컨트롤러(20)에서는 삼방밸브(18)의 오작동을 감지하기 위한 기준온도와 기준시간을 설정한다(S1).

이어, 보일러 연소 제어중 난방모드에서 보일러의 온도가 상기 단계(S1)에서 설정된 기준온도보다 높아 보일러의 과열이 발생하는지를 판단하여(S2), 과열이 발생하면 보일러의 연소를 중지시키고(S3), 과열이 발생하지 않으면 정상동작을 유지한다(S4).

상기 단계(S3)에서 연소를 중지시킨 후, 상기 단계(S1)에서 설정된 기준시간동안 보일러의 온도가 기준온도 이하로 내려가는지를 판단하여(S5), 상기 기준온도 이하로 내려가지 않으면 순환펌프(16)를 정지시킨 후 삼방밸브(18)를 난방모드로 재가동하면서 순환펌프(16)를 재가동시킨다(S6).

이때, 삼방밸브(18)의 재가동 횟수를 카운트한다(S7).

상기 단계(S7)에서 카운트된 삼방밸브(18)의 재가동 횟수가 기준횟수를 초과하였는지 판단하여(S8), 초과하지 않았다면, 상기 단계(S4)로 진행하여 보일러의 연소 제어를 정상적으로 수행하고, 초과하였다면, 즉 계속해서 과열로 인한 연소 중지로 삼방밸브(18)의 재가동 횟수가 늘어나 기준횟수 이상이 되면 삼방밸브(18)가 온수모드로 되어 오작동하고 있는 것으로 판단하여, 이 삼방밸브(18)의 이상을 경보 표시하도록 한다(S9).

한편, 상기 단계(S5)의 판단 결과, 보일러의 온도가 기준시간 동안 기준온도 이하로 내려간 경우, 보일러에 전원을 투입한 지 초기 상태이거나 또는 저수위가 발생하여 물보충을 실시한 상태인지를 판단하여(S10), 전원 초기 또는 물보충 상태라면 기준온도를 재설정한다(S11).

즉, 보일러에 전원을 투입한 지 초기 상태이거나 또는 저수위가 발생하여 물보충을 실시한 후에는 삼방밸브(18)가 오작동하여도 보일러 내부의 물 온도가 급격히 내려갈 수 있다, 다시 말해 기준시간 이내에 상기 단계(S1)에서 설정된 기준온도보다 훨씬 낮은 온도로 내려가므로 기준온도를 다시 설정해야 하는 것이다.

이후, 보일러의 온도가 기준시간 동안 상기 단계(S11)에서 재설정된 기준온도 이하로 내려가는지를 판단하여(S12), 기준온도 이하로 내려가면 보일러의 연소 제어를 정상적으로 수행하고(S13), 기준온도 이하로 내려가지 않으면 상기 단계(S6)로 진행하여 삼방밸브(18)를 재가동하는 등, 이하 다음 단계를 상기와 같이 동일하게 진행하도록 한다.

즉, 보일러의 온도가 기준시간 동안 상기 단계(S11)에서 재설정된 기준온도 이하로 내려가지 않으면 순환펌프(16)를 정지시킨 후 삼방밸브(18)를 난방모드로 재가동하면서 순환펌프(16)를 재가동시킨다(S6).

그리고, 삼방밸브(18)의 재가동 횟수를 카운트한 후(S7), 카운트된 삼방밸브(18)의 재가동 횟수가 기준횟수를 초과하였는지 판단하여(S8), 초과하지 않았다면, 상기 단계(S4)로 진행하여 보일러의 연소 제어를 정상적으로 수행하고, 초과하였다면 삼방밸브(18)가 온수모드로 되어 오작동하고 있는 것으로 판단하여, 이 삼방밸브(18)의 이상을 경보 표시하도록 한다(S9).

상기와 같이 본 발명에서는 보일러의 난방 및 온수 선택시 발생하는 삼방(솔)밸브의 오작동을 감지하고, 오작동 감지시 기준횟수 이하로 재가동시켜 스스로 삼방밸브가 정상동작을 수행하도록 유도하고, 그래도 삼방밸브가 정상으로 돌아오지 않고 이상이 계속되게 되면 이를 경보 표시해줌으로써 사용자가 보일러의 이상을 정확히 인식하여 신속한 안전 조치가 가능하도록 하고 있는 것이다.

이상, 상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 보일러의 과열로 인한 연소 중지시 일정 기준시간 동안 보일러의 온도가 기준온도 이하로 내려가는지를 판단하여, 기준온도 이하로 내려가지 않을 경우 삼방밸브의 오작동으로 인식하여 삼방밸브를 난방모드로 재가동시켜 보고 그 재가동 횟수가 기준횟수를 초과하면 삼방밸브가 온수모드로 오동작되는 것으로 판단하여 삼방밸브에 이상이 있음을 경보 표시함으로써 사용자가 보일러의 이상 상태를 정확히 인식할 수 있어 신속한 안전 조치를 취할 수 있는 등, 보일러의 안전 이상에 대해 신속한 조치 및 대비가 가능하여 사용자의 불편을 최소화시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims

송풍기에 의해 흡입된 공기와 가스밸브를 통해 유입된 가스의 혼합공기를 연소시켜 연소열을 발생시키는 버너와, 상기 버너의 연소열을 받아 난방수를 가열하는 열교환기와, 상기 열교환기에서 가열된 난방수에 의해 급수를 가열하는 온수열교환기와, 실내를 난방하고 환수되는 난방수를 상기 열교환기로 공급하는 순환펌프와, 보일러의 난방라인 또는 온수라인을 선택적으로 개폐하는 삼방밸브와, 사용자가 조작하는 실내온도 조절기의 입력신호를 받아 일련의 연소과정 및 보일러의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 구성된 보일러에 있어서,

상기 컨트롤러에서 상기 삼방밸브의 오작동을 감지하기 위한 기준온도와 기준시간을 설정하는 제1단계와,

상기 보일러 연소 제어중 난방모드에서 보일러의 온도가 상기 단계에서 설정된 기준온도보다 높아 보일러의 과열이 발생하는지를 판단하는 제2단계와,

상기 제2단계에서 과열이 발생하면 보일러의 연소를 중지시키고, 과열이 발생하지 않으면 정상동작을 유지하는 제3단계와,

상기 제3단계에서 연소를 중지시킨 후, 상기 제1단계에서 설정된 기준시간 동안 보일러의 온도가 기준온도 이하로 내려가는지를 판단하는 제4단계와,

상기 제4단계의 판단 결과, 상기 제1단계에서 설정된 기준시간 동안 보일러의 온도가 기준온도 이하로 내려가지 않으면 순환펌프를 정지시킨 후 삼방밸브를 난방모드로 재가동하면서 순환펌프를 재가동시키는 제5단계와,

상기 제5단계에서 재가동되는 삼방밸브의 재가동 횟수를 카운트하여 카운트된 삼방밸브의 재가동 횟수가 기준횟수를 초과하였는지를 판단하는 제6단계와,

상기 제6단계에서 삼방밸브의 재가동 횟수가 기준횟수를 초과하지 않았다면 보일러의 정상동작을 유지하고, 초과하였다면 삼방밸브가 온수모드로 되어 오작동하고 있는 것으로 판단하여, 이 삼방밸브의 이상을 경보 표시하는 제7단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 보일러내 삼방밸브의 이상 감지방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제4단계의 판단 결과, 상기 제1단계에서 설정된 기준시간 동안 보일러의 온도가 기준온도 이하로 내려가는 경우, 보일러에 전원을 투입한 지 초기 상태이거나 또는 저수위가 발생하여 물보충을 실시한 상태인지를 판단하는 제8단계와,

상기 제8단계에서 보일러가 전원 초기 또는 물보충 상태라면 기준온도를 재설정하여 보일러의 온도가 기준시간 동안 재설정된 기준온도 이하로 내려가는지를 판단하는 제9단계와,

상기 제9단계에서 보일러의 온도가 기준시간 동안 재설정된 기준온도 이하로 내려가면 보일러의 정상동작을 유지하고, 내려가지 않으면 순환펌프를 정지시킨 후 삼방밸브를 난방모드로 재가동하면서 순환펌프를 재가동시키는 제10단계와,

상기 제10단계에서 재가동되는 삼방밸브의 재가동 횟수를 카운트하여 카운트된 삼방밸브의 재가동 횟수가 기준횟수를 초과하였는지를 판단하는 제11단계와,

상기 제11단계에서 삼방밸브의 재가동 횟수가 기준횟수를 초과하지 않았다면 보일러의 정상동작을 유지하고, 초과하였다면 삼방밸브가 온수모드로 되어 오작동하고 있는 것으로 판단하여, 이 삼방밸브의 이상을 경보 표시하는 제12단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 보일러내 삼방밸브의 이상 감지방법.