KR20220165969A - 보일러 이상 판단 장치 및 이상 판단 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보일러 이상 판단 장치 및 이상 판단 방법에 관한 것으로, 온수 모드시 공급수 온도, 환수 온도 및 출력 열량이 안정화 상태인지를 판단하는 안정화 판단부, 상기 안정화 상태의 상기 공급수 온도, 상기 환수 온도 및 상기 출력 열량에 기초하여 내부 순환 유량을 산출하는 내부 순환 유량 산출부 및 산출된 상기 내부 순환 유량의 보일러 이상 판단 범위 초과 여부를 판단하여 보일러의 이상 유무를 판단하는 이상 판단부를 포함할 수 있다.

Description

보일러 이상 판단 장치 및 이상 판단 방법{ABNORMALITY DETERMINATION DEVICE AND ABNORMALITY DETERMINATION METHOD FOR BOILER}

본 발명은 보일러의 정상 동작 유무를 판단하기 위한 이상 판단 장치 및 이상 판단 방법에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 온수식 보일러 및 온풍식 보일러로 구분될 수 있다.

온수식 보일러는 데워진 난방수를 각 방의 난방 배관에 통과시켜 방바닥을 데워주는 방식이고, 온풍식 보일러는 실내 공기를 직접 데워주는 방식이다.

보일러는 실내 온도를 사용자가 설정한 온도로 높여주는 기능을 수행한다.

특히, 추운 날씨(예를 들어, 겨울)에 실내 온도를 높여주는 보일러는 사용자의 생활 환경을 더욱 쾌적하게 유지해주는 장치이다.

보일러 내부에 석회 및 이물질 등의 영향으로 유량이 감소하면, 온도 상승에 따른 과열 현상, 내구성 감소 등의 문제가 발생될 수 있다.

이와 같은, 문제를 방지하기 위해 유량 감지를 필요로 하는데, 유량 센서를 사용하는 경우 난방수로 인해 유량 센서의 고장이 빈번히 발생할 수 있다.

따라서, 보일러의 유량을 감지하여 보일러의 이상을 판단하는 기술은 여러가지 장점이 있지만 사용하지 않고 있다.

유량 센서를 사용하지 않고, 보일러의 유량을 판단함으로써 사용자의 불편함을 예방할 수 있는 기술로 개발이 시급하다.

본 발명의 실시예는 보일러의 내부 순환 유량을 산출하여 보일러의 이상 유무를 판단할 수 있는 보일러 이상 판단 장치 및 이상 판단 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보일러 이상 판단 장치는, 온수 모드시 공급수 온도, 환수 온도 및 출력 열량이 안정화 상태인지를 판단하는 안정화 판단부, 상기 안정화 상태의 상기 공급수 온도, 상기 환수 온도 및 상기 출력 열량에 기초하여 내부 순환 유량을 산출하는 내부 순환 유량 산출부 및 산출된 상기 내부 순환 유량의 보일러 이상 판단 범위 초과 여부를 판단하여 보일러의 이상 유무를 판단하는 이상 판단부를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 안정화 판단부는, 상기 온수 모드시 상기 공급수 온도 및 상기 환수 온도가 제 1 기설정된 시간이상 기설정된 온도 변화 범위이내이면 상기 안정화 상태라고 판단하고, 상기 온수 모드시 상기 출력 열량이 상기 제 1 기설정된 시간동안 기설정된 열량 변화 범위이내이면 상기 안정화 상기 안정화 상태라고 판단할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 안정화 판단부는, 제 2 기설정된 시간동안 상기 안정화 상태의 상기 공급수 온도, 상기 환수 온도 및 상기 출력 열량 각각의 평균을 산출하여 산출된 값들을 상기 내부 순환 유량 산출부에 제공할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 내부 순환 유량 산출부는, 상기 내부 순환 유량은 상기 안정화 상태의 상기 출력 열량을 상기 안정화 상태의 상기 공급수 온도와 상기 환수 온도의 차로 나누어 산출할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 이상 판단부는, 산출된 상기 내부 순환 유량을 저장하고, 기설정된 기간동안의 저장된 상기 내부 순환 유량의 평균을 산출하여 산출된 평균이 상기 보일러 이상 판단 범위의 최소 값보다 낮거나 상기 보일러 이상 판단 범위의 최대 값보다 클 경우 보일러에 이상이 발생하였다고 판단할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 보일러는, 상기 공급수를 가열하는 현열 교환기를 포함하며, 상기 온수 모드는, 상기 현열 교환기에서 가열된 상기 공급수가 상기 보일러의 내부에서만 순환되는 모드일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 보일러 이상 판단 방법은, 보일러의 동작 모드가 온수 모드인지를 확인하는 단계, 상기 온수 모드일 경우 출력 열량, 공급수 온도 및 환수 온도 각각의 안정화 상태를 판단하는 단계, 상기 안정화 상태의 상기 출력 열량, 상기 공급수 온도 및 상기 환수 온도에 기초하여 내부 순환 유량을 산출하는 단계 및 산출된 상기 내부 순환 유량에 기초하여 보일러 이상 유무를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 상기 안정화 상태를 판단하는 단계는, 상기 출력 열량이 기설정된 시간이상 기설정된 열량 변화 범위이내이면 상기 출력 열량이 상기 안정화 상태인 것으로 판단하고, 상기 공급수 온도 및 상기 환수 온도 각각이 상기 기설정된 시간이상 기설정된 온도 변화 범위이내이면 상기 공급수 온도 및 상기 환수 온도가 상기 안정화 상태인 것으로 판단할 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 상기 내부 순환 유량을 산출하는 단계는, 상기 안정화 상태의 상기 출력 열량, 상기 공급수 온도 및 상기 환수 온도 각각의 기설정된 시간동안의 평균을 산출하고, 상기 출력 열량의 산출된 평균을 상기 공급수 온도의 산출된 평균과 상기 환수 온도의 산출된 평균의 차로 나누어 상기 내부 순환 유량을 산출할 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 상기 보일러 이상 유무를 판단하는 단계는, 상기 내부 순환 유량이 보일러 이상 판단 범위를 초과하면 상기 보일러에 이상이 있다고 판단할 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 상기 보일러 이상 유무를 판단하는 단계는, 기설정된 기간동안의 상기 내부 순환 유량의 평균이 상기 보일러 이상 판단 범위의 최소 값보다 적거나 상기 보일러 이상 판단 범위의 최대 값보다 클 경우 상기 보일러에 이상이 있다고 판단할 수 있다.

본 기술은 보일러의 내부 순환 유량을 산출하여 보일러의 이상 유무를 판단할 수 있어, 보일러의 제조 단가를 유지할 수 있으면서도 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러 이상 판단 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러 이상 판단 장치를 구성하는 이상 판단부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 동작 모드에 따른 공급수 및 온수의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러 이상 판단 방법을 설명하기 위한 순서도를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 이상 판단 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안정화 판단부(10), 내부 순환 유량 산출부(20), 이상 판단부(30) 및 알림부(40)는 보일러의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 이상 판단부(30) 및 알림부(40)는 보일러의 룸 컨트롤러에 구성될 수도 있고, 다른 외부 기기에 포함될 수도 있다.

안정화 판단부(10)는 보일러의 동작 모드에 따라 활성화 또는 비활성화될 수 있다. 이때, 안정화 판단부(10)는 보일러 내부에서 순환되는 유량의 변화가 없는 동작 모드에서 활성화될 수 있다.

예를 들어, 보일러의 동작 모드는 난방 모드 및 온수 모드를 포함할 수 있으며, 보일러의 온수 모드는 안정화 판단부(10)를 활성화시킬 수 있다.

활성화된 안정화 판단부(10)는 공급수 온도 및 환수 온도가 제 1 기설정된 시간이상 기설정된 온도 변화 범위를 벗어나지 않으면 안정화 상태라고 판단하고, 안정화 상태가 제 2 기설정된 시간이상 유지되면, 안정화 상태의 공급수 온도 및 환수 온도 각각의 평균 값을 산출할 수 있다.

예를 들어, 안정화 판단부(10)는 공급수 온도 및 환수 온도가 20초이상 -1도에서 +1도 사이의 온도 변화 범위 이내에서 변화되면 안정화 상태라고 판단하고, 안정화 상태가 10초이상 유지되면 안정화 상태의 공급수 및 환수의 온도 각각에 대한 평균 값을 산출할 수 있다.

활성화된 안정화 판단부(10)는 출력 열량이 제 1 기설정된 시간이상 기설정된 열량 변화 범위를 벗어나지 않으면 안정화 상태라고 판단하고, 안정화 상태가 제 2 기설정된 시간이상 유지되면, 안정화 상태의 출력 열량의 평균 값을 산출할 수 있다. 이때, 출력 열량은 온수 모드에서 사용자가 설정한 온수 온도에 도달하기 위해 보일러가 사용한 열량을 의미할 수 있다.

예를 들어, 안정화 판단부(10)는 출력 열량이 20초 이상 -1.5%에서 +1.5% 사이의 열량 변화 범위에서 변화되면 안정화 상태라고 판단하고, 안정화 상태가 10초이상 유지되면 안정화 상태의 출력 열량에 대한 평균 값을 산출할 수 있다.

내부 순환 유량 산출부(20)는 보일러의 동작 모드에 따라 활성화 또는 비활성화될 수 있다. 이때, 내부 순환 유량 산출부(20)는 보일러 내부에서 순환되는 유량의 변화가 없는 동작 모드에서 활성화될 수 있다.

예를 들어, 보일러의 동작 모드는 난방 모드 및 온수 모드를 포함할 수 있으며, 보일러의 온수 모드는 내부 순환 유량 산출부(20)를 활성화시킬 수 있다.

활성화된 내부 순환 유량 산출부(20)는 안정화 판단부(10)로부터 제공되는 공급수, 환수 및 출력 열량 각각의 산출된 평균에 기초하여 내부 순환 유량을 산출할 수 있다.

예를 들어, 내부 순환 유량 산출부(20)는 공급수의 온도 평균과 환수의 온도 평균의 차로 출력 열량의 평균을 나누어 내부 순환 유량을 산출할 수 있다.

더욱 상세히 설명하면, 내부 순환 유량 산출부(20)는 다음과 같은 수식을 연산할 수 있는 로직 또는 알고리즘을 포함할 수 있다.

내부 순환 유량 = 출력 열량/60/(공급수의 평균 온도 - 환수의 평균 온도)

이상 판단부(30)는 내부 순환 유량 산출부(20)로부터 제공되는 내부 순환 유량의 산출 값에 기초하여 보일러의 이상을 판단할 수 있다.

예를 들어, 이상 판단부(30)는 산출된 내부 순환 유량이 이상 판단 범위를 초과하면 보일러에 이상이 있다고 판단할 수 있다.

더욱 상세히 예를 들어 설명하면, 이상 판단부(30)는 내부 순환 유량 산출부(20)로부터 제공되는 내부 순환 유량을 저장할 수 있고, 기설정된 기간동안 저장된 내부 순환 유량의 평균을 산출하여 산출된 평균 값이 이상 판단 범위를 초과하면 보일러에 이상이 있다고 판단할 수 있다.

알림부(40)는 이상 판단부(30)에서 보일러에 이상이 있다고 판단되면 시각 정보 및 청각 정보 중 적어도 하나 이상의 정보로 사용자에게 보일러의 이상을 알릴 수 있다.

또한, 알림부(40)는 보일러의 안전 차단 상태를 유지할 수 있고. 서버에 점검 및 서비스를 위한 정보를 제공하거나 사용자에게 애플리케이션(APP, Application)을 통해 알림을 전달할 수 있다.

예를 들어, 알림부(40)는 스피커 및 디스플레이 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 이상 판단 장치를 구성하는 이상 판단부의 구성을 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 이상 판단부(30)는 저장부(31), 타이머(32), 평균 유량 산출부(33) 및 비교부(34)를 포함할 수 있다.

저장부(31)는 내부 순환 유량 산출부(20)로부터 제공되는 산출된 유량의 값을 저장할 수 있다.

타이머(32)는 기설정된 기간마다 평균 유량 산출부(33)를 활성화시킬 수 있다.

평균 유량 산출부(33)는 타이머(32)에 의해 활성화되면, 저장부(31)로부터 제공되는 저장된 산출 유량 값들의 평균을 산출할 수 있다.

비교부(34)는 평균 유량 산출부(33)로부터 제공되는 산출 평균 유량을 제 1 이상 판단 기준 유량 및 제 2 이상 판단 기준 유량 각각과 비교하여 보일러의 이상 유무를 판단할 수 있다.

예를 들어, 비교부(34)는 평균 유량 산출부(33)로부터 제공되는 산출 평균 유량이 제 1 이상 판단 기준 유량보다 적으면 보일러에 이상이 발생했다고 판단할 수 있다.

또한, 비교부(34)는 평균 유량 산출부(33)로부터 제공되는 산출 평균 유량이 제 2 이상 판단 기준 유량보다 많으면 보일러에 이상이 발생했다고 판단할 수 있다.

이때, 제 1 이상 판단 기준 유량은 보일러의 이상을 판단하기 위한 이상 판단 범위의 최소 유량일 수 있고, 제 2 이상 판단 기준 유량은 이상 판단 범위의 최대 유량일 수 있다.

제 1 및 제 2 이상 판단 기준 유량은 보일러 제품의 특성, 설치 초기 및 설치 후 일정 기간 동안의 평균 유량(예를 들어, 내부 순환 일 평균 유량, 내부 순환 주 평균 유량)을 고려하여 설정할 수 있다.

예를 들어, 초기 설치시 이상 판단 기준 유량은 기준 유량의 130% 이상 및 기준 유량의 70% 미만으로 설정할 수 있고, 설치 후 일주일 평균 유량의 130%이상 및 70%미만으로 설정하여 보일러의 이상을 판단할 수 있다.

또한, 내부 순환 유량이 지속적으로 증가 추세이거나 감소 추세일 경우 보일러의 이상으로 판단할 수 있다,

만약, 산출 평균 유량이 제 1 이상 판단 기준 유량보다 적으면 현열 교환기 및 온수 교환기의 석회 및 이물질로 인해 보일러에 이상이 발생하였음을 알 수 있으며, 산출 평균 유량이 제 2 이상 판단 기준 유량보다 많으면 배기 폐쇄와 같은 배기 저항으로 보일러에 이상이 발생하였음을 알 수 있다.

또한, 산출 평균 유량이 제 1 이상 판단 기준 유량보다 적거나 제 2 이상 판단 기준보다 많으면 보일러의 용량 설정 이상, 가스 노즐 오조립, 가스 오사용과 같은 보일러 이상을 의심할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 이상 판단부(34)는 타이머(32)에 설정된 기간이 하루이면 내부 순환 유량 산출의 일 평균으로 보일러의 이상 유무를 판단하여, 이상이 있을 경우 사용자에게 보일러 이상을 알릴 수 있다. 만약, 타이머(32)에 설정된 기간이 일주일이면 내부 순환 유량의 주 평균으로 보일러의 이상 유무를 판단할 수 있다.

또한, 산출된 내부 순환 유량으로 보일러의 이상 유무를 판단하는 다른 방식은 산출된 내부 순환 유량이 지속적으로 증가 또는 감소하는 추세인지를 판단하는 방식을 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 보일러(100)는 현열 교환기(101), 온수 열 교환기(102), 순환 펌프(103), 3way 밸브(104), 공급수 온도 센서(105), 환수 온도 센서(106), 온수 온도 센서(107) 및 직수 온도 센서(108)를 포함할 수 있다.

현열 교환기(101)는 기설정된 열량으로 공급수를 가열할 수 있다.

온수 열 교환기(102)는 가열된 공급수의 열을 온수의 열로 교환하여 온수의 온도를 높일 수 있다.

순환 펌프(103)는 현열 교환기(101)에 환수를 공급할 수 있다.

3way 밸브(104)는 현열 교환기(101)로부터 가열된 공급수를 난방 배관(110) 또는 온수 열 교환기(102)로 흐르게 할 수 있다.

공급수 온도 센서(105)는 현열 교환기(101)로부터 출력되는 가열된 공급수의 온도를 감지할 수 있다.

환수 온도 센서(106)는 순환 펌프(103)로 입력되는 환수의 온도를 감지할 수 있다.

온수 온도 센서(107)는 온수 열 교환기(102)로부터 출력되는 가열된 온수의 온도를 감지할 수 있다.

직수 온도 센서(108)는 온수 열 교환기(102)로 입력되는 직수의 온도를 감지할 수 있다.

이때, 현열 교환기(101)의 출력 배관은 3way 밸브(104)에 연결되고, 현열 교환기(101)의 입력 배관은 순환 펌프(103)의 출력 배관과 연결될 수 있다.

3way 밸브(104)의 제 1 배관은 현열 교환기(101)의 출력 배관과 연결되고 제 2 배관은 온수 열 교환기(102)의 제 1 입력 배관과 연결되며, 제 3 배관은 난방 배관(110)과 연결될 수 있다.

온수 열 교환기(102)의 제 1 입력 배관은 3way 밸브(104)의 제 2 배관과 연결되고, 온수 열 교환기(102)의 제 1 출력 배관은 순환 펌프(103)의 입력 배관 및 환수 배관(104)과 공통 연결되며, 온수 열 교환기(102)의 제 2 입력 배관은 직수 배관(130)과 연결되고, 온수 열 교환기(102)의 제 2 출력 배관은 온수 배관(120)과 연결될 수 있다.

순환 펌프(103)의 출력 배관은 현열 교환기(101)의 입력 배관과 연결되고, 순환 펌프(103)의 입력 배관은 온수 열 교환기(102)의 입력 배관과 환수 배관(140)에 공통 연결될 수 있다.

공급수 온도 센서(105)는 현열 교환기(101)의 출력 배관과 3way 밸브(104)의 제 1 배관 사이에 배치되어 현열 교환기(101)로부터 가열되어 3way 밸브(104)로 흐르는 공급수의 온도를 감지할 수 있다.

환수 온도 센서(106)는 순환 펌프(103)의 입력 배관에 연결되어 현열 교환기(101)로 제공되는 환수의 온도를 감지할 수 있다.

온수 온도 센서(107)는 온수 열 교환기(102)의 제 2 출력 배관에 배치되어 온수 열 교환기(102)로부터 출력되는 온수의 온도를 감지할 수 있다.

직수 온도 센서(108)는 온수 열 교환기(102)의 제 2 입력 배관에 배치되어 온수 열 교환기(10)로 제공되는 직수의 온도를 감지할 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 동작 모드에 따른 공급수 및 온수의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 동작 모드 중 난방 모드에 따른 공급수의 흐름을 도시한 도면이다.

난방 모드일 경우 현열 교환기(101)로부터 가열된 공급수는 3way 밸브(104)를 통해 난방 배관(110)에 공급될 수 있다.

환수 배관(140)를 통해 보일러(100)로 입력되는 환수는 순환 펌프(103)를 거쳐 다시 현열 교환기(101)로 제공될 수 있다. 이때, 가열된 공급수가 난방 배관(110)를 통해 실내에 열을 전달하고, 열을 전달하여 차가워진 공급수는 환수 배관(140)를 통해 다시 보일러(100)로 공급될 수 있다. 열을 전달하여 차가워진 공급수 즉, 보일러(100)로 다시 입력되는 공급수를 환수라고 할 수 있다.

순환 펌프(103)는 현열 교환기(101)에서 가열된 물(공급수)이 난방 배관(110)를 통해 실내에 열을 전달하고 환수 배관(140)을 거쳐 다시 현열 교환기(101)로 되돌아오도록 순환시킬 수 있다.

결국, 난방 모드에서는 보일러(100)에서 가열된 물이 난방 배관(110)을 거쳐 환수 배관(140)을 통해 다시 보일러(100)로 되돌아올 수 있다.

따라서, 난방 모드는 보일러(100)에서 가열된 물이 보일러 외부를 통해 다시 보일러로 되돌아오기 때문에 보일러 자체의 내부 순환 유량을 측정하는 조건으로는 적합하지 않을 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 동작 모드 중 온수 모드에 따른 공급수의 흐름을 도시한 도면이다.

온수 모드일 경우 현열 교환기(101)로부터 가열된 공급수는 3way 밸브(104)를 통해 온수 열 교환기(102)에 공급되고, 온수 열 교환기(102) 및 순환 펌프(103)을 거쳐 다시 현열 교환기(101)로 공급될 수 있다.

온수 열 교환기(102)는 가열된 공급수의 열로 직수 배관(130)을 통해 입력되는 직수의 온도를 높이고, 높아진 온도의 직수를 온수로서 온수 배관(120)으로 출력할 수 있다.

결국, 온수 모드는 보일러(100)에서 가열된 물이 보일러 내부에서만 순환하기 때문에 보일러 자체의 내부 순환 유량을 측정하는 조건으로 적합할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 이상 판단 장치 및 이상 판단 방법은 보일러의 동작 모드 중 온수 모드에서 보일러의 내부 순환 유량을 산출하고, 산출된 내부 순환 유량을 이용하여 보일러의 이상을 판단할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 이상 판단 방법을 설명하기 위한 순서도를 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러의 이상 판단 방법은 온수 모드 확인 단계(S1), 안정화 상태 판단 단계(S2), 내부 순환 유량 산출 단계(S3), 산출 유량 저장 단계(S4), 보일러 이상 판단 기간 확인 단계(S5) 및 보일러 이상 판단 단계(S6)를 포함할 수 있다.

온수 모드 확인 단계(S1)는 보일러의 온수 모드 동작 여부를 확인하는 단계를 포함할 수 있다.

예를 들어, 온수 모드 확인 단계(S1)는 보일러가 온수 모드로 동작하기까지 온수 모드의 동작 여부를 지속적으로 확인할 수 있다.

만약, 온수 모드 확인 단계(S1)에서 보일러가 온수 모드로 동작 즉, 보일러가 온수 모드로 연소를 시작하면(Yes) 안정화 상태 판단 단계(S2)가 수행될 수 있다.

한편, 온수 모드 확인 단계(S1)에서 보일러가 온수 모드로 동작하지 않으면 즉, 보일러가 온수 모드로 연소를 시작하지 않으면(No) 온수 모드로 연소를 시작할 때까지 온수 모드 확인 단계(S1)를 지속적으로 확인할 수 있다.

안정화 상태 판단 단계(S2)는 출력 열량, 공급수 온도 및 환수 온도가 안정화 상태인지를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

예를 들어, 안정화 상태 판단 단계(S2)는 출력 열량, 공급수 온도 및 환수 온도가 모두 안정화 상태인지를 판단하는 단계를 포함하는 단계로, 출력 열량, 공급수 온도 및 환수 온도 각각이 해당 안정화 상태 판단 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 출력 열량의 안정화 상태 판단 조건은 출력 열량이 제 1 기설정된 시간이상 기설정된 열량 변화 범위 이내이면 안정화 상태라고 판단할 수 있다.

예를 들어, 출력 열량의 안정화 상태 판단 조건은 출력 열량의 변화가 20초 이상 -1.5%에서 +1.5%사이의 열량 변화 범위이내이면 안정화 상태라고 판단할 수 있다.

공급수 온도 및 환수 온도 각각의 안정화 상태 판단 조건은 공급수 온도 및 환수 온도 각각이 제 1 기설정된 시간(예를 들어, 20초)이상 기설정된 온도 변화 범위(-1도에서 +1도) 이내이면 안정화 상태라고 판단할 수 있다.

만약, 안정화 상태 판단 단계(S2)에서 출력 열량, 공급수 온도 및 환수 온도가 모두 안정화 상태이면(Yes) 내부 순환 유량 산출 단계(S3)가 수행될 수 있다.

한편, 안정화 상태 판단 단계(S2)에서 출력 열량, 공급수 온도 및 환수 온도 중 어느 하나라도 안정화 상태가 아니면(No) 온수 모드 확인 단계(S1)가 수행될 수 있다.

내부 순환 유량 산출 단계(S3)는 제 2 기설정된 시간이상 출력 열량, 공급수 온도 및 환수 온도 각각이 안정화 상태를 유지하는 경우 제 2 기설정된 시간동안의 출력 열량, 공급수 온도 및 환수 온도 각각의 평균을 산출하고, 산출된 각각의 값을 내부 순화 유량 산출 수식에 대입하여 내부 순환 유량을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.

예를 들어, 내부 순환 유량 수식은 내부 순환 유량 = 출력 열량/60/(공급수 온도 - 환수 온도)로 정의될 수 있다.

산출 유량 저장 단계(S4)는 내부 순환 유량 산출 단계(S3)에서 산출된 내부 순환 유량을 내부 메모리에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.

보일러 이상 판단 기간 확인 단계(S5)는 기설정된 보일러 이상 판단 기간인지를 확인하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 보일러 이상 판단 기간은 하루, 일주일, 한달 등과 같이 설정될 수 있다.

만약, 보일러 이상 판단 기간 확인 단계(S5)에서 보일러 이상 판단 기간이라 확인되면(Yes) 보일러 이상 판단 단계(S6)가 수행될 수 있다.

한편, 보일러 이상 판단 기간 확인 단계(S5)에서 보일러 이상 판단 기간이 아니라 확인되면(No) 온수 모드 확인 단계(S1)가 수행될 수 있다.

보일러 이상 판단 단계(S6)는 보일러 이상 판단 기간동안 내부 메모리에 저장된 내부 순환 유량의 평균을 산출하고, 산출된 평균이 보일러 이상 판단 최소 유량보다 적거나 보일러 이상 판단 최대 유량보다 크면 보일러에 이상이 발생하였다고 판단하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 보일러 이상 판단 최소 유량은 제 1 이상 판단 기준 유량일 수 있고, 보일러 이상 판단 최대 유량은 제 2 이상 판단 기준 유량일 수 있으며, 제 1 이상 판단 기준 유량은 이상 판단 범위의 최소 유량일 수 있고, 제 2 이상 판단 기준 유량은 이상 판단 범위의 최대 유량일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보일러 이상 판단 장치 및 이상 판단 방법은 유량 센서를 사용하지 않고도, 보일러의 내부 순환 유량을 산출하여 보일러의 이상 유무를 판단할 수 있어, 보일러의 제조 단가를 유지할 수 있으면서도 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

1. 온수 모드시 공급수 온도, 환수 온도 및 출력 열량이 안정화 상태인지를 판단하는 안정화 판단부;
   상기 안정화 상태의 상기 공급수 온도, 상기 환수 온도 및 상기 출력 열량에 기초하여 내부 순환 유량을 산출하는 내부 순환 유량 산출부; 및
   산출된 상기 내부 순환 유량의 보일러 이상 판단 범위 초과 여부를 판단하여 보일러의 이상 유무를 판단하는 이상 판단부;
   를 포함하는 보일러 이상 판단 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 안정화 판단부는,
   상기 온수 모드시 상기 공급수 온도 및 상기 환수 온도가 제 1 기설정된 시간이상 기설정된 온도 변화 범위이내이면 상기 안정화 상태라고 판단하고,
   상기 온수 모드시 상기 출력 열량이 상기 제 1 기설정된 시간동안 기설정된 열량 변화 범위이내이면 상기 안정화 상기 안정화 상태라고 판단하는 것을 특징으로 하는 보일러 이상 판단 장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 안정화 판단부는,
   제 2 기설정된 시간동안 상기 안정화 상태의 상기 공급수 온도, 상기 환수 온도 및 상기 출력 열량 각각의 평균을 산출하여 산출된 값들을 상기 내부 순환 유량 산출부에 제공하는 것을 특징으로 하는 보일러 이상 판단 장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 내부 순환 유량 산출부는,
   상기 내부 순환 유량은 상기 안정화 상태의 상기 출력 열량을 상기 안정화 상태의 상기 공급수 온도와 상기 환수 온도의 차로 나누어 산출하는 것을 특징으로 하는 보일러 이상 판단 장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 이상 판단부는,
   산출된 상기 내부 순환 유량을 저장하고,
   기설정된 기간동안의 저장된 상기 내부 순환 유량의 평균을 산출하여 산출된 평균이 상기 보일러 이상 판단 범위의 최소 값보다 낮거나 상기 보일러 이상 판단 범위의 최대 값보다 클 경우 보일러에 이상이 발생하였다고 판단하는 것을 특징으로 하는 보일러 이상 판단 장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 보일러는,
   상기 공급수를 가열하는 현열 교환기를 포함하며,
   상기 온수 모드는,
   상기 현열 교환기에서 가열된 상기 공급수가 상기 보일러의 내부에서만 순환되는 모드인 것을 특징으로 하는 보일러 이상 판단 장치.
   
7. 보일러의 동작 모드가 온수 모드인지를 확인하는 단계;
   상기 온수 모드일 경우 출력 열량, 공급수 온도 및 환수 온도 각각의 안정화 상태를 판단하는 단계;
   상기 안정화 상태의 상기 출력 열량, 상기 공급수 온도 및 상기 환수 온도에 기초하여 내부 순환 유량을 산출하는 단계; 및
   산출된 상기 내부 순환 유량에 기초하여 보일러 이상 유무를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러 이상 판단 방법.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 안정화 상태를 판단하는 단계는,
   상기 출력 열량이 기설정된 시간이상 기설정된 열량 변화 범위이내이면 상기 출력 열량이 상기 안정화 상태인 것으로 판단하고,
   상기 공급수 온도 및 상기 환수 온도 각각이 상기 기설정된 시간이상 기설정된 온도 변화 범위이내이면 상기 공급수 온도 및 상기 환수 온도가 상기 안정화 상태인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 보일러 이상 판단 방법.
   
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 내부 순환 유량을 산출하는 단계는,
   상기 안정화 상태의 상기 출력 열량, 상기 공급수 온도 및 상기 환수 온도 각각의 기설정된 시간동안의 평균을 산출하고,
   상기 출력 열량의 산출된 평균을 상기 공급수 온도의 산출된 평균과 상기 환수 온도의 산출된 평균의 차로 나누어 상기 내부 순환 유량을 산출하는 것을 특징으로 하는 보일러 이상 판단 방법.
   
10. 청구항 7에 있어서,
    상기 보일러 이상 유무를 판단하는 단계는,
    상기 내부 순환 유량이 보일러 이상 판단 범위를 초과하면 상기 보일러에 이상이 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는 보일러 이상 판단 방법.
    
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 보일러 이상 유무를 판단하는 단계는,
    기설정된 기간동안의 상기 내부 순환 유량의 평균이 상기 보일러 이상 판단 범위의 최소 값보다 적거나 상기 보일러 이상 판단 범위의 최대 값보다 클 경우 상기 보일러에 이상이 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는 보일러 이상 판단 방법.

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