KR20220075674A - 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법 - Google Patents

배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법에 관한 것으로, 보일러의 연소 시 연소 경과 시간에 따라 변하는 배기온도와 미리 정한 복수의 안전온도를 이용하여 배기온도 변화를 확인한 결과로 공연소 및 과열 검지를 단계별(예컨대, 저온, 중온, 고온)로 판별하여 공연소 및 과열 검지 상태를 표시하여 보일러 사용자에게 알려주거나 공연소 및 과열 검지 후 보일러를 안전 소화 작동한 다음 급기 팬을 작동하여 열교환기를 냉각시키고 열교환기를 냉각시킨 결과 과열 상태가 해소되면 보일러 급수계통의 수로부에 물보충을 완료한다.
본 발명에 따르면 보일러 공연소 시 열교환기의 과열 방지용 과열검지센서가 오작동함에 기인하여 과열 검지가 불가하게 되더라도 배기온도 변화를 확인한 결과로 공연소 및 과열 검지를 단계별(예컨대, 저온, 중온, 고온)로 판별하여 공연소 및 과열 검지 상태를 표시하거나 보일러를 안전 소화 작동할 수 있으므로 보일러 공연소 시 이미 과열 상태인 열교환기에 응집된 고온의 열기가 한꺼번에 보일러의 배기 연도로 배출되는 현상에 기인하여 배기 덕트의 소손이 발생하는 문제점를 해소할 수 있으며, 그 결과로 배기 덕트의 소손에 기인하는 배기 가스의 실내 유입으로 인한 인명 피해 혹은 화재 발생을 모두 방지할 수 있다.

Description

배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법{Operating controlling method of boiler using exhaust temperature}
본 발명은 보일러 운전 제어 방법에 관한 것이며, 더욱 상세히는 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 보일러는 연소 운전 중에 급기 팬을 작동하여 배기 연도를 통해 배기 가스를 배출함으로써 열교환기의 과열을 방지하고, 소화 시에는 급기 팬을 미리 정한 시간 동안 작동 후 정지함으로써 열교환기의 과열을 방지한다.
또한, 상기 보일러는 연소 운전 시 급기 팬이 작동하는 도중에 과열검지센서(예컨대, 바이메탈)에 의해 열교환기의 과열이 검지되면 안전 소화 작동하고 급기 팬을 미리 정한 시간 동안 작동 후 정지함으로써 열교환기의 과열을 방지한다.
한편, 보일러 급수계통의 수로부에 물이 없거나 부족한 상태로 공연소 시, 상기 보일러는 배기 연도에 배치된 배기온도센서(예컨대, 배기 써미스터)에 의해 미리 정한 공연소 검지 온도가 검지되면 이상 운전 에러를 발생하고 안전 소화 작동한다.
상기와 같이 작동하는 종래의 보일러는 특히, 공연소 시 상기 과열검지센서가 오작동하는 경우 과열 검지가 불가하게 되어 안전 소화 작동이 어렵고, 그 결과로 이미 과열 상태인 열교환기에 응집된 고온의 열기가 한꺼번에 보일러의 배기 연도로 배출되는 현상이 발생하고, 열교환기의 과열 검지가 불가함에 따라 상기 배기온도센서에 의한 공연소 검지가 지연되어 안전 소화 작동이 지연되므로, 배기 연도에 배치된 배기 덕트의 소손이 발생하는 문제점이 있다.
상기 배기 덕트의 소손은 배기 가스의 실내 유입으로 인한 인명 피해 혹은 화재 발생을 초래할 수 있다.
KR 10-0973652 B1 KR 10-1797649 B1
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 보일러의 연소 시 연소 경과 시간에 따라 변하는 배기온도와 미리 정한 복수의 안전온도를 이용하여 배기온도 변화를 확인한 결과로 공연소 및 과열 검지를 단계별(예컨대, 저온, 중온, 고온)로 판별하여 공연소 및 과열 검지 상태를 표시하여 보일러 사용자에게 알려주거나 공연소 및 과열 검지 후 보일러를 안전 소화 작동한 다음 급기 팬을 작동하여 열교환기를 냉각시키고 열교환기를 냉각시킨 결과 과열 상태가 해소되면 보일러 급수계통의 수로부에 물보충을 완료하는 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법은, 제어기가 보일러의 공연소 시 연소 경과 시간에 따라 변하는 배기온도와 미리 정한 복수의 안전온도를 이용하여 배기온도 변화를 확인한 결과로 공연소 및 과열 검지를 단계별(예컨대, 저온, 중온, 고온)로 판별하여 공연소 및 과열 검지 상태를 표시하여 보일러 사용자에게 알려주거나 공연소 및 과열 검지 후 보일러를 안전 소화 작동한 다음 급기 팬을 작동하여 열교환기를 냉각시키고 열교환기를 냉각시킨 결과 과열 상태가 해소되면 보일러 급수계통의 수로부에 물보충을 완료하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법에 있어서, 제어기는 공연소 및 과열 검지 단계를 저온 공연소 및 과열 검지 단계와 중온 공연소 및 과열 검지 단계 및 고온 공연소 및 과열 검지 단계로 판별하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법에 있어서, 제어기가 공연소 및 과열 검지 단계를 저온 공연소 및 과열 검지 단계로 판별하는 과정은 미리 정한 복수의 안전온도 중 저온용 안전온도 ST1와 중온용 안전온도 ST2의 차이가 저온용 연소 경과 시간 Δt1 이내에 검지되는지를 판별하는 과정으로서, 보일러 대기상태에서 연소요구가 있을 시, 연소개시 및 열량제어를 시작하는 과정과; 이후 보일러의 배기온도센서가 검지하는 배기온도가 저온용 안전온도 ST1으로 검지되면 그 순간부터 타이머를 작동 시작하는 과정; 및 이후 상기 저온용 안전온도 ST1와 중온용 안전온도 ST2의 차이가 미리 정한 저온용 연소 경과 시간 Δt1 이내에 검지되면 현재 보일러 상태를 저온 공연소 및 과열 검지 단계로 판별하고 공연소 위험 문구를 표시장치에 표시하는 과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법에 있어서, 제어기가 공연소 및 과열 검지 단계를 중온 공연소 및 과열 검지 단계로 판별하는 과정은, 현재 배기온도가 중온용 안전온도 ST2로 검지되면 그 순간부터 타이머를 작동 시작하는 과정과; 이후 미리 정한 중온용 연소 경과 시간 Δt2 이내에 배기온도의 하강세가 있는지 확인하는 과정; 및 이후 배기온도의 하강세가 없다면 현재 보일러 상태를 중온 공연소 및 과열 검지 단계로 판별하고, 그때부터 연소기를 강제 최소 열량으로 제어하며, 공연소 위험 문구를 표시장치에 표시하고 경고음으로 사용자에게 위험성을 알리는 과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법에 있어서, 배기온도의 하강세가 있는지 확인하는 과정에서는 하기의 수학식 1을 만족하는지를 확인하여 배기온도의 하강세를 확인하는 것을 특징으로 한다.
Figure pat00001
본 발명에 따른 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법에 있어서, 제어기가 공연소 및 과열 검지 단계를 고온 공연소 및 과열 검지 단계로 판별하는 과정은, 현재 배기온도가 고온용 안전온도 ST3로 검지되면 그 순간부터 타이머를 작동 시작하는 과정; 및 이후 미리 정한 고온용 연소 경과 시간 Δt3 이내에 고온용 안전온도 ST3 이상의 배기온도가 검지되면 현재 보일러 상태를 고온 공연소 및 과열 검지 단계로 판별하고 보일러를 안전 소화 작동하는 과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법에 있어서, 제어기가 보일러를 안전 소화 작동한 다음 열교환기를 냉각시킨 후 수로부에 물보충을 하는 과정은, 보일러가 안전 소화 작동하면 고온 공연소 및 과열 검지에 기인하는 에러를 발생시키는 과정과; 에러 발생 후 고온 공연소 및 과열 상태에 있는 열교환기를 냉각시키기 위해 급기 팬을 작동시키는 과정; 급기 팬이 작동하는 냉각용 연소 경과 시간 Δt4 동안 배기온도가 미리 정한 안전온도 이하로 검지되면 보일러 급수계통의 수로부에 물보충을 진행하는 과정; 보일러 급수계통의 수로부에 물보충이 완료되면 그때부터 에러 해제 가능하게 하는 과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법에 있어서, 상기 급기 팬을 작동시키는 과정에서 열교환기의 냉각을 위한 급기 팬 제어방법은 미리 정한 시간 동안 급기 팬 온 후 미리 정한 시간 동안 급기 팬 오프하기를 미리 정한 횟수 만큼 반복하는 방법(예컨대, X초 ON, Y초 OFF, Z회)인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법에 있어서, 안전온도 검지 과정에서 배기온도가 미리 정한 저온용 안전온도 ST1 이하로 검지되는지를 확인하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법에 있어서, 보일러 급수계통의 수로부에 물보충이 완료되지 않으면 제어기가 물보충이 완료될 때까지 에러 해제 불가하게 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법에 있어서, 보일러 급수계통의 수로부에 물보충이 완료되지 않으면 제어기가 표시장치(예컨대, 보일러 리모콘)를 통해 보일러 고장수리 서비스센터로 전화하도록 안내하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 보일러 공연소 시 열교환기의 과열 방지용 과열검지센서가 오작동함에 기인하여 과열 검지가 불가하게 되더라도 배기온도 변화를 확인한 결과로 공연소 및 과열 검지를 단계별(예컨대, 저온, 중온, 고온)로 판별하여 공연소 및 과열 검지 상태를 표시하거나 보일러를 안전 소화 작동할 수 있으므로 보일러 공연소 시 이미 과열 상태인 열교환기에 응집된 고온의 열기가 한꺼번에 보일러의 배기 연도로 배출되는 현상에 기인하여 배기 덕트의 소손이 발생하는 문제점를 해소할 수 있으며, 그 결과로 배기 덕트의 소손에 기인하는 배기 가스의 실내 유입으로 인한 인명 피해 혹은 화재 발생을 모두 방지할 수 있다.
또한, 고온 공연소 및 과열 검지에 기인하는 에러 발생 시 보일러 고장수리 서비스센터로 전화하도록 안내하는 편의를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법을 수행하는 장치를 나타낸 실시예.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법을 설명하는 플로차트.
도 5는 본 발명에 따른 배기온도 변화를 나타낸 그래프.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
이하에서 설명하는 본 발명에 따른 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법은 하기의 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에서 청구하는 기술의 요지를 벗어남이 없이 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.
본 발명에 따른 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법을 수행하는 장치는 보일러 본체에 설치되는 것이 바람직하고, 보일러 본체 주변에 별도의 장치로 설치될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법 수행 장치(100)는 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법을 수행하는 제어기(110)를 포함한다.
상기 제어기(110)는 보일러 연소기(120)의 연소 운전 또는 소화 운전을 제어한다.
상기 제어기(110)는 공연소 및 과열 검지를 단계별(예컨대, 저온, 중온, 고온)로 판별하기 위해 미리 정한 복수의 안전온도(예컨대, 저온용 안전온도 ST1, 중온용 안전온도 ST2, 고온용 안전온도 ST3)가 각각 검지될 때마다 타임 카운트를 시작하여 연소 경과 시간(예컨대, 저온용 연소 경과 시간 Δt1, 중온용 연소 경과 시간 Δt2, 고온용 연소 경과 시간 Δt3, 냉각용 연소 경과 시간 Δt4)을 확인하는 타이머(T)를 포함한다.
상기 제어기(110)는 보일러의 연소 운전 혹은 소화 운전 중 배기온도센서(130)로부터 배기온도를 입력받는다.
상기 배기온도센서(130)는 보일러의 배기 연도에 설치되는 것이 바람직하고, 보일러의 연소 운전 혹은 소화 운전 중 배기 가스가 배기 연도를 통해 배출되는 동안 배기온도를 검지하여 상기 제어기(110)로 전달한다.
상기 제어기(110)는 본 발명에 따른 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법을 수행함으로써 보일러의 연소 시 연소 경과 시간에 따라 변하는 배기온도와 상기한 복수의 안전온도를 이용하여 배기온도 변화를 확인한 결과로 공연소 및 과열 검지를 단계별(예컨대, 저온, 중온, 고온)로 판별하여 공연소 및 과열 검지 상태를 표시하여 보일러 사용자에게 알려주거나 공연소 및 과열 검지 후 보일러를 안전 소화 작동한 다음 급기 팬(140)을 작동하여 열교환기(미도시)를 냉각시키고 열교환기를 냉각시킨 결과 과열 상태가 해소되면 보일러 급수계통의 수로부에 물보충을 완료한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법 수행 장치(100)의 제어기(110)는 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법을 다음과 같이 수행한다.
참고로 도 5는 본 발명에 따른 배기온도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2에서는 제어기(110)가 본 발명에 따른 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법(S100)을 수행하는 과정을 저온 공연소 및 과열 검지 과정(S11∼S15-2)과 중온 공연소 및 과열 검지 과정(S16∼S17-3), 고온 공연소 및 과열 검지 과정(S18∼S19-2) 및 열교환기 냉각 및 물보충 과정(S20∼S25)으로 예시하고 있다.
또한, 제어기(110)에 포함되는 타이머(T)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 공연소 및 과열 검지를 단계별(예컨대, 저온, 중온, 고온)로 판별하기 위해 미리 정한 복수의 안전온도, 예컨대 저온용 안전온도 ST1, 중온용 안전온도 ST2, 고온용 안전온도 ST3가 각각 검지될 때마다 타임 카운트를 시작하여 연소 경과 시간, 예컨대 저온용 연소 경과 시간 Δt1, 중온용 연소 경과 시간 Δt2, 고온용 연소 경과 시간 Δt3, 냉각용 연소 경과 시간 Δt4를 확인한다.
상기 안전온도 ST1, ST2, ST3은 ST1 < ST2 < ST3의 대소 관계를 가진다.
도 2에 나타낸 저온 공연소 및 과열 검지 과정(S11∼S15-2)을 설명하면 다음과 같다.
상기 저온 공연소 및 과열 검지 과정(S11∼S15-2)에서는 상기한 바와 같이 미리 정한 복수의 안전온도 중 저온용 안전온도 ST1와 중온용 안전온도 ST2의 차이(ST2-ST1)가 상기한 저온용 연소 경과 시간 Δt1 이내에 검지되는지를 판별한다.
이 과정에서 제어기(110)는 먼저 보일러 대기상태에서(S11) 연소요구가 있을 시(S12), 연소개시 및 열량제어를 시작한다(S13).
이어서, 상기 배기온도센서(130)가 검지하는 배기온도가 저온용 안전온도 ST1으로 검지되면 제어기(110)는 그 순간부터 타이머(T)를 작동 시작한다(S14).
이후 상기 저온용 안전온도 ST1와 중온용 안전온도 ST2의 차이(ST2-ST1)가 미리 정한 저온용 연소 경과 시간 Δt1 이내에 검지되면(S15) 제어기(110)는 현재 보일러 상태를 저온 공연소 및 과열 검지 단계로 판별하고(S15-1) 공연소 위험 문구를 표시장치에 표시한다(S15-2).
상기 표시장치는 공연소 위험 문구를 표시하는 장치로서 보일러 리모콘의 표시장치인 것이 바람직하며, 보일러 본체 혹은 그 주변에 별도로 설치되는 표시장치일 수 있다.
상기 저온 공연소 및 과열 검지 과정(S11∼S15-2)에서, 상기 배기온도센서(130)가 검지하는 배기온도가 저온용 안전온도 ST1으로 검지되지 않거나(S14), 상기 타이머(T)를 작동 시작한 후(S14) 저온용 안전온도 ST1와 중온용 안전온도 ST2의 차이(ST2-ST1)가 미리 정한 저온용 연소 경과 시간 Δt1 이내에 검지되지 않으면(S15) 제어기(110)는 배기온도를 계속 감시하여 현재 배기온도가 중온용 안전온도 ST2로 검지되는지 확인하여 중온 공연소 및 과열 검지 과정(S16∼S17-3)을 수행한다.
상기 저온 공연소 및 과열 검지 과정(S11∼S15-2)에서는, 특히 보일러 급수계통의 수로부에 물이 없을 시, 보일러가 연소를 시작하면 열교환기로부터 수로부로 열전달이 거의 없으므로 열교환기로부터 배기 연도로 빠져 나가는 열기가 급격히 많아지면서 배기온도가 급격히 증가하는 현상이 나타나는데, 예컨대 70℃에서 80℃까지 일정 시간 동안 배기온도가 상승할 경우에는 저온 공연소 및 과열 검지를 하여 저온 공연소 및 과열 문구만 표시하고 연소를 계속 진행한다.
그 이유는 통상 하절기에 보일러로 급기되는 흡입 공기가 뜨겁기 때문에 수로부에 물이 있어도 80℃까지 올라갈 수 있기 때문이다. 하지만, 본 발명에서는 70℃에서 80℃까지 단 시간내(예컨대, 저온용 연소 경과 시간 Δt1 이내)에 도달하기는 불가능한 것으로 판단하여 보일러를 소화시키지 않고 연소를 계속 진행하면서 이후 중온 공연소 및 과열 검지 과정 및 고온 공연소 및 과열 검지 과정 등을 거친 후 안전 소화 및 급기 팬(140) 제어를 실시한다.
도 3에 나타낸 중온 공연소 및 과열 검지 과정(S16∼S17-3)을 설명하면 다음과 같다.
제어기(110)는 배기온도를 계속 감시하여 현재 배기온도가 중온용 안전온도 ST2로 검지되는지 확인한 결과, 현재 배기온도가 중온용 안전온도 ST2로 검지되면 그 순간부터 타이머(T)를 작동 시작하며(S16), 미리 정한 중온용 연소 경과 시간 Δt2 이내에 배기온도의 하강세가 있는지 상기의 수학식 1을 만족하는지를 확인하여 배기온도의 하강세를 확인하며(S17), 배기온도의 하강세가 없다면 현재 보일러 상태를 중온 공연소 및 과열 검지 단계로 판별하고(S17-1), 그때부터 연소기(120)를 강제 최소 열량으로 제어하며(S17-2), 공연소 위험 문구를 표시장치에 표시하고 경고음으로 사용자에게 위험성을 알린다(S17-3).
상기 표시장치는 공연소 위험 문구를 표시하는 장치로서 보일러 리모콘의 표시장치인 것이 바람직하며, 보일러 본체 혹은 그 주변에 별도로 설치되는 표시장치일 수 있다.
상기 경고음은 보일러 리모콘에 설치된 버저 또는 스피커를 통해 출력되는 것이 바람직하며, 보일러 본체 혹은 그 주변에 별도로 설치되는 버저 또는 스피커를 통해 출력될 수 있다.
상기 중온 공연소 및 과열 검지 과정(S16∼S17-3)에서, 상기 배기온도센서(130)가 검지하는 배기온도가 중온용 안전온도 ST2로 검지되지 않거나(S16), 상기 타이머(T)를 작동 시작한 후(S16) 미리 정한 중온용 연소 경과 시간 Δt2 이내에 배기온도의 하강세가 있으면(S17) 제어기(110)는 배기온도를 계속 감시하여 현재 배기온도가 고온용 안전온도 ST3로 검지되는지 확인하여 고온 공연소 및 과열 검지 과정(S18∼S19-2)을 수행한다.
도 3에 나타낸 고온 공연소 및 과열 검지 과정(S18∼S19-2)을 설명하면 다음과 같다.
제어기(110)는 배기온도를 감시하여 현재 배기온도가 고온용 안전온도 ST3로 검지되는지 확인한 결과, 현재 배기온도가 고온용 안전온도 ST3로 검지되지 않으면 상기한 S13 과정으로 돌아가고, 현재 배기온도가 고온용 안전온도 ST3로 검지되면 그 순간부터 타이머(T)를 작동 시작하며(S18), 미리 정한 고온용 연소 경과 시간 Δt3 이내에 고온용 안전온도 ST3 이상의 배기온도가 검지되면(S19) 현재 보일러 상태를 고온 공연소 및 과열 검지 단계로 판별하고(S19-1) 보일러를 안전 소화 작동한다(S19-2).
상기 고온 공연소 및 과열 검지 과정(S18∼S19-2)에서, 상기 배기온도센서(130)가 검지하는 배기온도가 고온용 안전온도 ST3로 검지되지 않으면(S19), 제어기(110)는 상기 저온 공연소 및 과열 검지 과정(S11∼S15-2)의 연소개시 및 열량제어를 시작하는 과정(S13)으로 돌아가서 상기 배기온도센서(130)가 검지하는 배기온도가 저온용 안전온도 ST1으로 검지되는지를 다시 판별한다(S14).
상기 고온 공연소 및 과열 검지 과정(S18∼S19-2)에서, 보일러가 안전 소화 작동한 후, 제어기(110)는 상기 열교환기 냉각 및 물보충 과정(S20∼S25)을 연이서 수행한다.
도 4에 나타낸 열교환기 냉각 및 물보충 과정(S20∼S25)을 설명하면 다음과 같다.
상기 고온 공연소 및 과열 검지 과정(S18∼S19-2)에서, 보일러가 안전 소화 작동하면(SS19-2), 제어기(110)는 고온 공연소 및 과열 검지에 기인하는 에러를 발생시킨다(S20).
또한, 에러 발생 후(S20) 제어기(110)는 고온 공연소 및 과열 상태에 있는 열교환기를 효율적으로 냉각시키기 위해 급기 팬(140)을 작동시킨다(S21).
이때, 상기 급기 팬(140)은 보일러 본체에 설치된 급기 팬(140)을 사용하는 것이 바람직하며, 상기와 같이 고온 공연소 및 과열 상태에 있는 열교환기를 냉각시키기 위한 열교환기 냉각 전용의 급기 팬을 별도로 사용할 수 있다.
또한, 열교환기의 냉각을 위한 급기 팬(140) 제어방법은 미리 정한 시간 동안 급기 팬(140) 온 후 미리 정한 시간 동안 급기 팬(140) 오프하기를 미리 정한 횟수 만큼 반복하는 방법(예컨대, X초 ON, Y초 OFF, Z회)이 바람직하다.
상기 급기 팬(140)이 작동하는 냉각용 연소 경과 시간 Δt4 동안 배기온도가 안전온도 이하, 예컨대 저온용 안전온도 ST1 이하로 검지되면(S22), 제어기(110)는 열교환기가 냉각되어 공연소 및 과열 검지 상태가 해소된 것으로 판별하고 보일러 급수계통의 수로부에 물보충을 진행한다(S23).
보일러 급수계통의 수로부에 물보충이 완료되면(S24) 제어기(110)는 그때부터 에러 해제 가능하게 한다(S25). 예컨대, 사용자는 보일러의 리셋버튼을 눌러 에러를 해제할 수 있다.
이때, 보일러 급수계통의 수로부에 물보충이 완료되지 않으면(S24) 제어기(110)는 물보충이 완료될 때까지 에러 해제 불가하게 함으로써 사용자가 오조작으로 보일러를 다시 연소하지 못하게 하는 것이 바람직하며, 표시장치(예컨대, 보일러 리모콘)를 통해 보일러 고장수리 서비스센터로 전화하도록 안내할 수 있다.
상기 열교환기 냉각 및 물보충 과정(S20∼S25)에서, 에러 해제 가능 상태가 되면(S25), 제어기(110)는 상기 저온 공연소 및 과열 검지 과정(S11∼S15-2)의 연소 요구를 확인하는 과정(S12)으로 돌아간다.
상기한 바에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따르면 보일러 공연소 시 열교환기의 과열 방지용 과열검지센서가 오작동함에 기인하여 과열 검지가 불가하게 되더라도 배기온도 변화를 확인한 결과로 공연소 및 과열 검지를 단계별(예컨대, 저온, 중온, 고온)로 판별하여 공연소 및 과열 검지 상태를 표시하거나 보일러를 안전 소화 작동할 수 있으므로 보일러 공연소 시 이미 과열 상태인 열교환기에 응집된 고온의 열기가 한꺼번에 보일러의 배기 연도로 배출되는 현상에 기인하여 배기 덕트의 소손이 발생하는 문제점를 해소할 수 있으며, 그 결과로 배기 덕트의 소손에 기인하는 배기 가스의 실내 유입으로 인한 인명 피해 혹은 화재 발생을 모두 방지할 수 있다.
또한, 고온 공연소 및 과열 검지에 기인하는 에러 발생 시 보일러 급수계통의 수로부에 물보충이 완료되지 않으면 제어기(110)가 표시장치(예컨대, 보일러 리모콘)를 통해 보일러 고장수리 서비스센터로 전화하도록 안내하는 편의를 제공할 수 있다.
100: 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법 수행 장치
110: 제어기 120: 연소기
130: 배기온도센서 140: 급기 팬
T: 타이머

Claims (11)

  1. 제어기(110)가 보일러의 공연소 시 연소 경과 시간에 따라 변하는 배기온도와 미리 정한 복수의 안전온도를 이용하여 배기온도 변화를 확인한 결과로 공연소 및 과열 검지를 단계별로 판별하여 공연소 및 과열 검지 상태를 표시하여 보일러 사용자에게 알려주거나 공연소 및 과열 검지 후 보일러를 안전 소화 작동한 다음 급기 팬(140)을 작동하여 열교환기를 냉각시키고 열교환기를 냉각시킨 결과 과열 상태가 해소되면 보일러 급수계통의 수로부에 물보충을 완료하는 것을 특징으로 하는 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 제어기(110)는 공연소 및 과열 검지 단계를 저온 공연소 및 과열 검지 단계와 중온 공연소 및 과열 검지 단계 및 고온 공연소 및 과열 검지 단계로 판별하는 것을 특징으로 하는 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 제어기(110)가 공연소 및 과열 검지 단계를 저온 공연소 및 과열 검지 단계로 판별하는 과정(S11∼S15-2)은 미리 정한 복수의 안전온도 중 저온용 안전온도 ST1와 중온용 안전온도 ST2의 차이(ST2-ST1)가 저온용 연소 경과 시간 Δt1 이내에 검지되는지를 판별하는 과정으로서,
    보일러 대기상태에서(S11) 연소요구가 있을 시(S12), 연소개시 및 열량제어를 시작하는 과정(S13)과;
    이후 보일러의 배기온도센서(130)가 검지하는 배기온도가 저온용 안전온도 ST1으로 검지되면 그 순간부터 타이머(T)를 작동 시작하는 과정(S14); 및
    이후 상기 저온용 안전온도 ST1와 중온용 안전온도 ST2의 차이(ST2-ST1)가 미리 정한 저온용 연소 경과 시간 Δt1 이내에 검지되면(S15) 현재 보일러 상태를 저온 공연소 및 과열 검지 단계로 판별하고(S15-1) 공연소 위험 문구를 표시장치에 표시하는 과정(S15-2);
    으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 제어기(110)가 공연소 및 과열 검지 단계를 중온 공연소 및 과열 검지 단계로 판별하는 과정(S16∼S17-3)은
    현재 배기온도가 중온용 안전온도 ST2로 검지되면 그 순간부터 타이머(T)를 작동 시작하는 과정(S16)과;
    이후 미리 정한 중온용 연소 경과 시간 Δt2 이내에 배기온도의 하강세가 있는지 확인하는 과정(S17); 및
    이후 배기온도의 하강세가 없다면 현재 보일러 상태를 중온 공연소 및 과열 검지 단계로 판별하고(S17-1), 그때부터 연소기(120)를 강제 최소 열량으로 제어하며(S17-2), 공연소 위험 문구를 표시장치에 표시하고 경고음으로 사용자에게 위험성을 알리는 과정(S17-3);
    으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 배기온도의 하강세가 있는지 확인하는 과정(S17)에서는 하기의 수학식
    Figure pat00002

    을 만족하는지를 확인하여 배기온도의 하강세를 확인하는 것을 특징으로 하는 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법.
  6. 제 2 항에 있어서, 제어기(110)가 공연소 및 과열 검지 단계를 고온 공연소 및 과열 검지 단계로 판별하는 과정(S18∼S19-2)은
    현재 배기온도가 고온용 안전온도 ST3로 검지되면 그 순간부터 타이머(T)를 작동 시작하는 과정(S18); 및
    이후 미리 정한 고온용 연소 경과 시간 Δt3 이내에 고온용 안전온도 ST3 이상의 배기온도가 검지되면(S19) 현재 보일러 상태를 고온 공연소 및 과열 검지 단계로 판별하고(S19-1) 보일러를 안전 소화 작동하는 과정(S19-2);
    으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서, 제어기(110)가 보일러를 안전 소화 작동한 다음 열교환기를 냉각시킨 후 수로부에 물보충을 하는 과정(S20∼S25)은,
    보일러가 안전 소화 작동하면 고온 공연소 및 과열 검지에 기인하는 에러를 발생시키는 과정(S20)과;
    에러 발생 후(S20) 고온 공연소 및 과열 상태에 있는 열교환기를 냉각시키기 위해 급기 팬(140)을 작동시키는 과정(S21);
    급기 팬(140)이 작동하는 냉각용 연소 경과 시간 Δt4 동안 배기온도가 미리 정한 안전온도 이하로 검지되면(S22) 보일러 급수계통의 수로부에 물보충을 진행하는 과정(S23);
    보일러 급수계통의 수로부에 물보충이 완료되면(S24) 그때부터 에러 해제 가능하게 하는 과정(S25);
    으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 급기 팬(140)을 작동시키는 과정(S21)에서 열교환기의 냉각을 위한 급기 팬(140) 제어방법은 미리 정한 시간 동안 급기 팬(140) 온 후 미리 정한 시간 동안 급기 팬(140) 오프하기를 미리 정한 횟수 만큼 반복하는 방법인 것을 특징으로 하는 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 안전온도 검지 과정(S22)에서 배기온도가 미리 정한 저온용 안전온도 ST1 이하로 검지되는지를 확인하는 것을 특징으로 하는 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 보일러 급수계통의 수로부에 물보충이 완료되지 않으면(S24) 제어기(110)가 물보충이 완료될 때까지 에러 해제 불가하게 하는 것을 특징으로 하는 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법.
  11. 제 7 항에 있어서, 보일러 급수계통의 수로부에 물보충이 완료되지 않으면(S24) 제어기(110)가 표시장치를 통해 보일러 고장수리 서비스센터로 전화하도록 안내하는 것을 특징으로 하는 배기온도를 이용한 보일러 운전 제어 방법.
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