KR0140018B1 - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
본 발명은 통수관(11)과 그 측벽에 연이어 형성된 복수개의 박판형사의 흡열핀(12,12)을 구비하는 열교환기(1)와, 이 열교환기(1)를 가열하는 가스버너(3)를 구비하는 열교환장치에 있어서, 열교환기(1)의 열화상황을 판단할 수 있도록 하는 것을 목적으로 하는 것으로서, 그 구성은 열교환기(1)에서 배출되는 연소배기의 온도를 검지하는 배기온도센서(S)와, 적정열교환효율을 가지는 열교환기(1)에서 배출되어 상기 배기온도센서(S) 부분을 흐르는 경우의 연소배기온도르 기준온도로서 기억하는 기준온도기억수단(5)과, 이 기준온도와 상기 배기온도센서(S)의 검지온도를 비교하여 후자의 온도가 전자의 온도 이상인 경우에는 이상신호를 출력하는 온도비교기(60)를 설치하며, 이 온도비교기(60)가 출력하는 상기 이상신호에 의하여 열교환기(1)의 열화상태를 판단하도록 한 것이다.The present invention provides a heat exchanger (1) having a water pipe (11) and a plurality of thin plate-shaped endothermic fins (12, 12) formed in succession thereof, and a gas burner (3) for heating the heat exchanger (1). In the heat exchanger having a heat exchanger, the object of the present invention is to determine the thermal image of the heat exchanger (1), the configuration of which includes an exhaust temperature sensor for detecting the temperature of the combustion exhaust discharged from the heat exchanger (1). S), and the reference temperature storage means (5) for storing the combustion exhaust temperature as a reference temperature when discharged from the heat exchanger (1) having an appropriate heat exchange efficiency and flowing through the exhaust temperature sensor (S), and the reference temperature When the latter temperature is higher than the former temperature by comparing the detection temperature of the exhaust temperature sensor S, a temperature comparator 60 for outputting an abnormal signal is provided, and the temperature comparator 60 outputs the abnormal signal. To determine the deterioration state of the heat exchanger (1) It will have to.
Description
제1도는 본 발명의 실시예를 나타내는 종단면도1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the present invention
제2도는 본 발명의 제1 실시예의 제어회로도2 is a control circuit diagram of a first embodiment of the present invention.
제3도는 본 발명의 제2 실시예의 제어회로도3 is a control circuit diagram of a second embodiment of the present invention.
제4도는 종래예를 나타내는 종단면도4 is a longitudinal sectional view showing a conventional example
*도면의 주요부에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1: 열교환기3:가스버너1: heat exchanger 3: gas burner
4: 팬11:통수관4: fan 11: water pipe
12:흡열핀21:배기통로12: endothermic fin 21: exhaust passage
60:온도비교기S:배기온도센서60: temperature comparator S: exhaust temperature sensor
본 발명은 열교환장치에 관한 것으로서, 특히 이 열교환장치의 열화에 따른 열교환효율의 저하를 검지할 수 있도록 함으로써 열교환장치가 이상상태로 되기 전에 적절한 조치를 취할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger, and in particular, it is possible to detect a decrease in heat exchange efficiency due to deterioration of the heat exchanger, so that appropriate measures can be taken before the heat exchanger becomes abnormal.
가스버너에서 발생된 연소배기중의 수증기를 응축시켜 이 연소배기에서 잠열(潛熱)을 흡수할 수 있도록 함으로써, 열교환효율을 향상시킨 열교환장치로서는 제4도에 나타낸 구조와 같은 것이 있다.The heat exchanger having the heat exchange efficiency improved by condensing water vapor in the combustion exhaust generated by the gas burner to absorb latent heat in the combustion exhaust has the structure shown in FIG.
이 열교환장치에는 팬(4)의 하류측에 가스버너(3)와 열교환기(1)가 순차 설치되어 있음과 아울러 상기 열교환기(1)의 하류측에 배기통로(21)가 접속되어 있다.In this heat exchanger, the gas burner 3 and the heat exchanger 1 are sequentially installed on the downstream side of the fan 4, and the exhaust passage 21 is connected to the downstream side of the heat exchanger 1.
상기 열교환기(1)를 구성하는 통수관(通水管)(11)의 외측둘레에는 다수개의 흡열(吸熱)핀(12,12)이 형성되어 있으며, 상기 통수관(11)을 사행 형상으로 굴곡시킴으로써, 상측에 위치하여 주로 가스버너에서 배출되는 연소배기의 현열(顯熱)을 흡열하는 주열교환부(1a)와 그 하측에 위치하여 주로 상기 연소배기에서 배출되는 연소배기의 잠열을 흡열하는 부열교환부(1b)를 구성하고 있다. 그리고, 열교환기(1)로 유입되는 물은 부열교환부(1b)에서 주열교환기(1a)측으로 흐르도록 되어 있다.A plurality of endothermic fins 12 and 12 are formed on the outer circumference of the water pipe 11 constituting the heat exchanger 1, and the water pipe 11 is bent in a meandering shape. The main heat exchanger 1a for absorbing the sensible heat of the combustion exhaust mainly discharged from the gas burner and the heat absorbing latent heat of the combustion exhaust mainly discharged from the combustion exhaust. The heat exchange part 1b is comprised. The water flowing into the heat exchanger 1 flows from the sub-heat exchanger 1b to the main heat exchanger 1a side.
상기한 구성으로 된 열교환장치는, 팬(4)을 이용하여 가스버너(3)를 강제연소시킴과 동시에 열교환기(1)에 물을 공급하면, 상기 가스버너(3)에서 발생된 연소배기의 현열에 의하여 주열교환부(1a)가 가열된다. 그리고, 상기 주열교환부(1a)의 가열을 종료한 온도저하된 연소배기는 저온수가 흐르는 부열교환부(1b)를 통과할 때 노점이하로 냉각되며, 이것에 의하여 드레인이 발생하게 된다. 그리고, 이 드레인 생성시에 발생된 잠열을 상기 부열교환부(1b)에서 흡수하여 그 내부를 흐르는 물을 승온시킨다. 이와 같이 상기환 열교환장치에서는 잠열을 적극적으로 이용함으로써 열교환 효율을 향상시키고 있다. 또한, 상기 부열교환부(1b)에서 생성된 드레인은 그 하측에 위치하는 드레인배출구멍(8)을 통하여 외부로 배출된다.In the heat exchanger having the above-described configuration, when the gas burner 3 is forcedly burned using the fan 4 and water is supplied to the heat exchanger 1, the heat exchanger of the combustion exhaust generated by the gas burner 3 is discharged. The main heat exchange part 1a is heated by sensible heat. The reduced temperature combustion exhaust that has finished heating the main heat exchanger 1a is cooled below the dew point when passing through the subheat exchanger 1b through which the low temperature water flows, whereby drainage occurs. Then, the latent heat generated when the drain is generated is absorbed by the sub-heat exchanger 1b, and the water flowing therein is heated. In this way, the heat exchange efficiency is improved by actively using latent heat in the ring heat exchanger. In addition, the drain generated in the sub-heat exchange part 1b is discharged to the outside through the drain discharge hole 8 located below.
그러나, 상기 종래의 열교환기에서는 열교환기(1)의 열화에 따른 기능저하를 검출할 수 없기 때문에, 장치전체가 이상(異常)상태로 되기 전에는 적절한 조치를 취할 수 없다는 문제가 있었다.However, in the above conventional heat exchanger, since the functional deterioration due to deterioration of the heat exchanger 1 cannot be detected, there is a problem that appropriate measures cannot be taken before the entire apparatus becomes abnormal.
상기 문제점에 대하여 상세하게 설명한다.The above problem will be described in detail.
부열교환부(1b)를 구성하는 통수관(11)이나 흡열핀(12)에는 연소배기중인 질소산화물 등이 용해된 드레인이 부착되기 때문에, 이들 통수관(11)등이 상기 질소산화물의 작용에 의하여 부식되기 쉽다. 그리고, 이 부식이 진행되어 통수관(11)의 벽면에 작은 구멍이 생기면, 이 구멍을 통하여 물이 새어나와 외부로 유출되기 때문에 장치의 정상동작을 확보할 수 없게 된다. 그리고, 상기 종래의 열교환장치에서는 상기 구멍을 통하여 새어나온 물이 외부로 유출될 때까지 장치의 이상을 판단할 수 없기 때문에 사전에 적절한 조치를 취할 수 없는 것이다.Since the water pipe 11 and the heat absorbing fin 12 constituting the sub-heat exchange unit 1b are attached with a drain in which nitrogen oxides, etc. in combustion exhaust are dissolved, these water pipes 11 and the like are used for the action of the nitrogen oxides. Easy to corrode When the corrosion progresses and a small hole is formed in the wall surface of the water pipe 11, water leaks through the hole and flows out to the outside, thereby preventing the normal operation of the apparatus. In the conventional heat exchanger, since the abnormality of the apparatus cannot be determined until the water leaked out through the hole is leaked to the outside, appropriate measures cannot be taken in advance.
또한, 여기서는 가스버너(3)에서 배출되는 연소배기를 응축하여 그 잠열을 적극적으로 이용하는 형식의 열교환장치를 예시하여 상기 문제점을 기재하였으나, 잠열을 적극적으로 이용하지 않는 통상의 열교환장치에 있어서도 드레인의 발생을 완전히 방지할 수 없기 때문에, 통수관(11)등이 시간이 지날수록 부식되어 상기한 바와 같이 물이 새어나오게 되는 문제점이 있다.In addition, although the above problem is described by condensing the combustion exhaust discharged from the gas burner 3 and actively using the latent heat, the above-mentioned problem is described. Since the water can not be completely prevented, there is a problem that the water pipe 11 and the like is corroded with time and water leaks as described above.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 『통수관(11)과 그 측벽에 연이어 형성된 복수개의 박판형상의 흡열핀(12,12)을 구비하는 열교환기(1)와, 이 열교환기(1)를 가열하는 가스버너(3)를 구비하는 열교환장치』에 있어서, 열교환기(1)의 열화상황을 판단할 수 있도록 함으로로써, 장치전체가 이상상태로 되기 전에 적절한 조치를 취할 수 있도록 하는 것을 그 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and includes a heat exchanger (1) having a water pipe (11) and a plurality of thin plate-shaped endothermic fins (12, 12) formed in succession thereof, and the heat exchanger (1). Heat exchanger having a gas burner (3) for heating the heat exchanger), so that it is possible to determine the thermal state of the heat exchanger (1), so that appropriate measures can be taken before the entire apparatus becomes abnormal. Let's do that task.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기술적수단은, 『열교환기(1)에서 배출되는 연소배기의 온도를 검지하는 배기온도센서(S)와; 적정렬교환효율을 가지는 열교환기(1)에서 배출되어 상기 배출온도센서(S) 부분을 흐르는 경우의 연소배기온도를 기준온도로서 기억하는 기준온도기억수단(5)과; 이 기준온도기억수단(5)이 기억하는 기준온도와 상기 배기온도센서(S)의 검지온도를 비교하여 후자의 온도가 전자의 온도 이상인 경우에는 이상신호를 출력하는 온도비교기(60);를 설치하며, 이 온도비교기(60)가 출력하는 상기 이상신호에 의하여 열교환기(1)의 열화상태를 판단하도록 한』것이다.Technical means of the present invention for solving the above problems, "exhaust temperature sensor (S) for detecting the temperature of the combustion exhaust discharged from the heat exchanger (1); Reference temperature storage means (5) for storing as a reference temperature the combustion exhaust temperature when it is discharged from the heat exchanger (1) having an appropriate heat exchange efficiency and flows through the discharge temperature sensor (S); A temperature comparator 60 for comparing the reference temperature stored by the reference temperature storage means 5 with the detection temperature of the exhaust temperature sensor S and outputting an abnormal signal when the latter temperature is equal to or higher than the former temperature; The deterioration state of the heat exchanger 1 is determined based on the abnormal signal output by the temperature comparator 60.
상기 기술적 수단은 다음과 같이 작용한다.The technical means act as follows.
통수관(11)의 외벽에 연이어 형성된 복수개의 박판형상의 흡열핀(12,12)은 드레인의 부착으로 인하여 다른 부분에 비하여 가장 쉽게 부식되며, 이 흡열핀(12,12)의 부식이 진행되면, 상기 흡열핀(12,12)이 부분적으로 결손상태로 되거나 흡열핀(12,12) 표면에 질소산화물 등의 연소생성물이 퇴적된 상태가 확대되어 간다. 그러면, 상기 흡열핀(12,12)의 열전도에 유효한 표면적이 감소하여 열교환기(1)의 열교환효율이 저하되며, 따라서 배기온도센서(S)가 검지하는 배기온도가 상승한다. 그리고, 상기 배기온도가 기준온도기억수단(5)이 기억하는 기준온도(적정열교환효율을 가지는 열교환기(1)에서 배출되어 상기 배기온도센서(S) 부분을 흐르는 경우의 연소배기온도) 이상으로 되면, 이들 양온도를 비교하는 온도비교기(60)에서 이상신호가 출력된다. 따라서, 이 이상신호에 의하여 열교환기(1)의 열화상태를 판단할 수 있다.The plurality of thin plate-shaped endothermic fins 12 and 12 successively formed on the outer wall of the water pipe 11 are more easily corroded than other portions due to the attachment of drains. In addition, the heat absorbing fins 12 and 12 become partially missing or a state in which combustion products such as nitrogen oxides are deposited on the heat absorbing fins 12 and 12. As a result, the surface area effective for the heat conduction of the heat absorbing fins 12 and 12 is reduced, so that the heat exchange efficiency of the heat exchanger 1 is lowered, and thus the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor S is increased. The exhaust temperature is higher than or equal to the reference temperature stored in the reference temperature storage means 5 (combustion exhaust temperature when the exhaust temperature sensor S is discharged from the heat exchanger 1 having a suitable heat exchange efficiency). Then, the abnormal signal is output from the temperature comparator 60 comparing these two temperatures. Therefore, the deterioration state of the heat exchanger 1 can be judged by this abnormal signal.
본 발명은 다음과 같은 특유한 효과를 가진다.The present invention has the following unique effects.
열교환기(1)의 열화상태를 판단할 수 있기 때문에, 장치전체가 이상상태로 되기 전에 적절한 조치를 취할 수 있게 된다.Since the deterioration state of the heat exchanger 1 can be judged, appropriate measures can be taken before the whole apparatus becomes abnormal.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example of this invention is described based on drawing.
제1도에 나타낸 제1 실시예는 온수난방용 급탕기에 본 발명을 실시한 것으로서, 본 실시예의 열교환장치(A)와 방열기(H)는 순환펌프(33)와 그 하류측의 입수온도센서(N)를 구비하는 순환유로(34)에 의하여 연결되어 있다. 그리고, 본 실시예의 열교환장치(A)는 상술한 종래의 것과 마찬가지로 팬(4)→가스버너(3)→열교환기(1)→배기통로(21)의 순서로 배치되어 있다.In the first embodiment shown in FIG. 1, the present invention is implemented in a hot water heater. The heat exchanger A and the radiator H of the present embodiment are a circulation pump 33 and a water inlet temperature sensor N downstream thereof. It is connected by a circulation passage 34 having a. The heat exchanger A of this embodiment is arranged in the order of the fan 4 → gas burner 3 → heat exchanger 1 → exhaust passage 21 in the same manner as the conventional one described above.
열교환기(1)는 상술한 종래의 것과 마찬가지로 주로 연소배기의 현열을 흡수하는 주열교환기(1a)와, 그 하류측에 위치한 부열교환부(1b)(주로 연소배기에서 배출되는 잠열을 흡수하는 열교환부)로 구성되어 있으며, 이들 주열교환부(1a) 및 부열교환부(1b)는 박판형상으로 된 다수개의 흡열핀(12,12)을 구비하는 1개의 통수관(11)을 사행형상으로 배치시켜 구성되어 있다.The heat exchanger 1 has a main heat exchanger 1a mainly absorbing the sensible heat of the combustion exhaust and a sub-heat exchanger 1b (mainly heat exchanger absorbing the latent heat discharged from the combustion exhaust) located downstream of the heat exchanger 1 as described above. The main heat exchange part 1a and the sub heat exchange part 1b are arranged in a meandering shape with one water pipe 11 having a plurality of heat absorbing fins 12 and 12 in a thin plate shape. It is configured.
상기 열교환기(1)의 하단에 연이어 형성된 배기통로(21)에는 드레인 배출구멍(8)과 연소배기의 온도를 검지하는 배기온도센서(S)가 배치되어 잇으며, 이 배기온도센서(S)의 검지온도는 제2도에 나타낸 제어회로에 의하여 처리되도록 되어 있다.An exhaust temperature sensor S for detecting the temperature of the drain discharge hole 8 and the combustion exhaust gas is disposed in the exhaust passage 21 formed at the lower end of the heat exchanger 1, and the exhaust temperature sensor S is provided. The detection temperature of is to be processed by the control circuit shown in FIG.
입수온도센서(N)와 조절저항(52)으로 구성된 기준온도설정기(59)(상술한 기술적수단에 있어서의 기준온도기억수단(5)에 대응한다)가 출력하는 기준온도를 나타내는 신호와 배기온도센서(S)가 출력하는 배기온도를 나타내는 신호는 온도비교기(60)에 의하여 비교된다. 따라서, 상기 입수온도센서(N)가 검지하는 열교환기(1)로의 입수온도가 높아짐에 따라 상기 기준온도도 높아지게 된다. 그리고, 본 실시예에서는 입수온도센서(N)가 검지하는 입수온도가 35℃, 40℃, 45℃로 변화함에 따라 기준온도가 85℃, 90℃, 95℃로 변화하도록 상기 조절저항(52)의 저항치가 적절하게 조절된다. 상기 열교환기(1)로의 입수온도에 따라 상기 기준온도가 높아지도록 한 것은, 열교환기(1)가 적정열교환효율을 가지고 있다 하더라도, 상기 입수온도의 변화에 따라서 연소배기온도(배기온도센서(S)가 검지하는 온도)도 변화하기 때문에, 기준온도의 고정화를 방지하기 위한 것이다.A signal indicating the reference temperature output by the reference temperature setter 59 (corresponding to the reference temperature storage means 5 in the above-described technical means) composed of the inlet temperature sensor N and the adjusting resistor 52, and the exhaust gas. The signal indicating the exhaust temperature output by the temperature sensor S is compared by the temperature comparator 60. Therefore, the reference temperature also increases as the acquisition temperature to the heat exchanger 1 detected by the acquisition temperature sensor N increases. In the present embodiment, as the acquisition temperature detected by the acquisition temperature sensor N is changed to 35 ° C., 40 ° C., and 45 ° C., the control resistor 52 changes the reference temperature to 85 ° C., 90 ° C., and 95 ° C. The resistance value of is adjusted appropriately. The reference temperature is increased according to the intake temperature into the heat exchanger 1, even if the heat exchanger 1 has an appropriate heat exchange efficiency, the combustion exhaust temperature (exhaust temperature sensor S) in accordance with the change in the intake temperature. This is to prevent the immobilization of the reference temperature because the temperature detected by) changes.
이어서, 상기한 온도비교기(60)의 출력이 제1 AND회로(61)의 일측입력단자로 인가됨과 아울러 상기 제1 AND회로(61)의 타측 입력단자에는 운전스위치(62)의 조작신호를 기억하는 제1 플립플롭(64)의 출력이 인가된다. 그리고, 상기 제1 AND회로(61)의 출력은 제2 플립플롭(66)으로 인가되며, 이 제2 플립플롭(66)의 출력에 의하여 가스버너(3)로의 가스회로에 삽입된 가스메인밸브(31), 상기 가TM버너(3)에 점화하는 점화장치(32), 급기/배기용 팬(4) 및 순환펌프(33)등이 ON/OFF된다.Subsequently, the output of the temperature comparator 60 is applied to one input terminal of the first AND circuit 61, and the operation signal of the operation switch 62 is stored in the other input terminal of the first AND circuit 61. The output of the first flip-flop 64 is applied. In addition, the output of the first AND circuit 61 is applied to the second flip-flop 66, the gas main valve inserted into the gas circuit to the gas burner 3 by the output of the second flip-flop 66 (31), the ignition device 32, the air supply / exhaust fan 4, the circulation pump 33, etc., which ignite the temporary TM burner 3 are turned on / off.
한편, 상기 제1 플립플롭(64)의 출력은 제1 지연회로(55)로 인가되며, 이 제1 지연회로(55)의 출력은 제2 AND회로(57)의 H능동단자로 인가된다. 또, 이 제2 AND회로(55)의 L능동단자에는 상기 제1 AND회로(61)의 출력이 인가되며, 또한 제2 AND회로(57)의 출력에 의하여 제2 풀립플롭(58)이 세트되도록 되어 있다. 그리고, 상기 제3 플립플롭(58)의 출력에 의하여 가스버너(3)로의 가스회로에 삽입된 가스비례밸브(30)의 열림정도가 작아지도록 되어 있다. 또, 상기 제3 플립플롭(58)의 출력은 열교환기(1)가 열화되었음을 표시하는 발광다이오드나 액정표시기 등으로 구성된 표시기(45)로 인가됨과 아울러 제2 지연회로(56)를 통하여 OR회로(50)로 인가된다. 또, 이 OR회로(50)의 타측 입력단자에는 정기스위치(63)의 출력이 인가됨과 아울러 상기 OR회로(50)의 출력은 제3 AND회로(67)의 H능동단자로 인가된다. 또한, 상기 제3 AND회로(67)의 L능동단자에는 제1 AND회로(61)의 출력이 인가되며, 상기 제3 AND회로(67)의 출력에 의하여 제2 플립플롭(66)이 리세트되도록 되어 있다.The output of the first flip-flop 64 is applied to the first delay circuit 55, and the output of the first delay circuit 55 is applied to the H active terminal of the second AND circuit 57. The output of the first AND circuit 61 is applied to the L active terminal of the second AND circuit 55, and the second pull-flop 58 is set by the output of the second AND circuit 57. It is supposed to be. The opening degree of the gas proportional valve 30 inserted into the gas circuit to the gas burner 3 is reduced by the output of the third flip-flop 58. In addition, the output of the third flip-flop 58 is applied to an indicator 45 composed of a light emitting diode, a liquid crystal display, or the like indicating that the heat exchanger 1 is deteriorated, and is also OR circuited through the second delay circuit 56. 50 is applied. The output of the periodic switch 63 is applied to the other input terminal of the OR circuit 50, and the output of the OR circuit 50 is applied to the H active terminal of the third AND circuit 67. In addition, the output of the first AND circuit 61 is applied to the L active terminal of the third AND circuit 67, and the second flip-flop 66 is reset by the output of the third AND circuit 67. It is supposed to be.
마지막으로 상기 제1 플립플롭(64)의 리세트단자에는 정지스위치(63)의 조작신호가 인가되도록 되어 있다.Finally, the operation signal of the stop switch 63 is applied to the reset terminal of the first flip-flop 64.
이러한 열교환장치에 있어서, 운전전의 상태에서는 배기온도센서(S)의 검지온도가 기준온도설정기(59)에 의하여 자동적으로 설정된 기준온도보다 낮기 때문에, 이들 양온도를 비교하는 온도비교기(60)에서는『H』신호가 출력된다.In such a heat exchanger, since the detected temperature of the exhaust temperature sensor S is lower than the reference temperature automatically set by the reference temperature setter 59 in the state before operation, in the temperature comparator 60 comparing these two temperatures, "H" signal is output.
그런데, 상기 조건하에서 운전스위치(62)를 ON하면, 제1 플립플롭(64)이 세트되어 그 출력이 상기 제1 AND회로(61)로 인가되며, 이것에 의하여 상기 제1 AND회로(61)가 『H』신호를 출력하여 제2 플립플롭(66)이 세트된다. 그리고, 이 제2 플립플롭(66)의 출력이 가스메인밸브(31), 팬(4), 점화장치(32) 및 순환펌프(33)로 인가되어 이들이 ON동작 된다. 따라서, 가스버너(3)가 연소하고 그 연소배기의 현열에 의하여 열교환기(1)의 주열교환부(1a)가 가열됨과 아울러 상기 종래예에서 설명한 작용에 의하여 잠열이 부열교환부(1b)로 흡수된다. 따라서, 순환유로(34)내의 순환수가 열교환기(1)에 의하여 가열승온되어 방열기(H)로 공급되며, 이 방열기(H)의 방열작용에 의하여 온도저하된 저온수(통상, 40℃정도의 물)가 입수온도센서(N)에 의한 온도감시하에서 열교환기(1)의 부열교환부(1b)로 되돌아간다. 그리고, 상기 저온수가 상기 부열교환부(1b)부분을 흐르는 연소배기를 노점(약 60℃)이하로 냉각하여 상기 연소배기에서 잠열을 흡수함으로써 상기 연소배기를 더욱 냉각한다.By the way, when the operation switch 62 is turned on under the above conditions, the first flip-flop 64 is set and its output is applied to the first AND circuit 61, whereby the first AND circuit 61 is turned on. The second flip-flop 66 is set by outputting the " H " signal. Then, the output of the second flip-flop 66 is applied to the gas main valve 31, the fan 4, the ignition device 32 and the circulation pump 33 so that they are turned on. Accordingly, the gas burner 3 burns and the main heat exchanger 1a of the heat exchanger 1 is heated by the sensible heat of the combustion exhaust, and latent heat is transferred to the subheat exchanger 1b by the operation described in the above-described conventional example. Is absorbed. Therefore, the circulating water in the circulating flow path 34 is heated up by the heat exchanger 1 and supplied to the radiator H, and the low temperature water (usually about 40 ° C.) lowered in temperature by the heat radiating action of the radiator H. Water) returns to the sub-heat exchange part 1b of the heat exchanger 1 under the temperature monitoring by the intake temperature sensor N. As shown in FIG. The low temperature water cools the combustion exhaust flowing through the sub-heat exchange part 1b below a dew point (about 60 ° C.) to absorb latent heat in the combustion exhaust, thereby further cooling the combustion exhaust.
그리고, 상기 냉각된 연소배기가 배기통로(21)를 통하여 배기될 때에 배기온도센서(S)에 의하여 그 온도가 검지되며, 이 검지온도가 기준온도설정기(59)에 설정된 기준온도와 비교된다. 그리고, 전자의 배기온도센서(S)의 검지온도가 후자의 기준온도보다 낮은 경우, 즉 가스버너(3)에서 배출되는 연소배기의 열량이 열교환기(1) 부분에서 충분히 흡수되어 상기 열교환기(1)가 열화되어 있지 않다라고 판단되는 경우에는, 온도비교기(60)의 출력이『H』상태로 유지됨으로써 상기 제1 AND회로(61)가 『H』신호를 계속 출력한다. 따라서, 가스버너(3), 팬(4)등의 동작이 계속되어 난방동작이 계속된다.When the cooled combustion exhaust is exhausted through the exhaust passage 21, the temperature is detected by the exhaust temperature sensor S, and the detected temperature is compared with the reference temperature set in the reference temperature setter 59. Then, when the detection temperature of the former exhaust temperature sensor S is lower than the latter reference temperature, that is, the amount of heat of the combustion exhaust discharged from the gas burner 3 is sufficiently absorbed by the heat exchanger 1 portion, so that the heat exchanger ( If it is determined that 1) is not deteriorated, the output of the temperature comparator 60 is maintained at " H " state, so that the first AND circuit 61 continues to output the " H " signal. Therefore, the operation of the gas burner 3, the fan 4, etc. continues, and the heating operation continues.
그런데, 열교환기(1)의 부열교환부(1b)의 흡열핀(12)은 부착되는 드레인에 의하여 다른 부분에 비하여 가장 쉽게 부식되며, 그 부식이 시간이 갈수록 계속되어 그 일부가 결손상태로 되거나 핀 표면에 질소산화물 등의 연소생성물이 부착되어 표면의 열전도율이 악화되면, 상술한 바와 같이 상기열교환기(1)의 열교환효율이 저하되어 그 연소배기의 온도가 상승한다. 그리고, 상기 배기온도가 기준온도설정기(59)에 설정된 기준온도(본 실시예에서는 입수온도가 40℃인 경우에 90℃로 자동설정 된다)를 초과하면, 온도비교기(60)의 출력이 L상태로 변화함으로써 제1 AND회로(61)의 출력도 L상태로 변화한다. 그러면, 제2 AND회로(57)가 H신호를 출력하여 제3 플립플롭(58)이 세트됨으로써 표시기(45)가 표시상태로 된다. 즉 열교환기(1)의 열화를 표시함으로써, 기구사용자에게 상기 열교환기(1)의 수리 등의 적절한 대응을 하도록 한다.However, the heat absorbing fins 12 of the sub-heat exchanger 1b of the heat exchanger 1 are most easily corroded to other parts by the attached drain, and the corrosion continues over time, and part of the heat exchanger becomes missing. When combustion products such as nitrogen oxides adhere to the fin surface and the thermal conductivity of the surface deteriorates, as described above, the heat exchange efficiency of the heat exchanger 1 is lowered and the temperature of the combustion exhaust is increased. When the exhaust temperature exceeds the reference temperature set in the reference temperature setter 59 (in this embodiment, the temperature is automatically set to 90 ° C when the water temperature is 40 ° C), the output of the temperature comparator 60 is L. By changing to the state, the output of the first AND circuit 61 also changes to the L state. Then, the second AND circuit 57 outputs the H signal so that the third flip-flop 58 is set, thereby bringing the display 45 into the display state. In other words, by indicating the deterioration of the heat exchanger 1, the mechanism user can be appropriately dealt with, for example, repair of the heat exchanger 1.
한편, 상기 제3 플립플롭(58)의 출력에 의하여 가스비례밸브(30)가 조여져서 가스버너(3)의 연소량이 저하됨으로써, 열교환기(1)로 부터의 출탕온도가 70%∼80% 낮아진다. 그리고, 상기 출탕온도를 저하시키고 나서 소정시간(예를들면, 30초)이 경과하여 제2 지연회로(56)에서 지연신호가 출력되었을 때에도 제1 AND회로(61)의 L신호가 소실되어 있지 않은 경우(상기 출탕온도를 저하시켜도 배기온도가 기준온도보다 낮아지지 않는 경우)에는 제3 AND회로(67)에서 H신호가 출력되어 제2 플립플롭(66)이 리세트된다. 따라서, 가스메인밸브(31)나 팬(4)등이 OFF상태로 되어 안전상태를 확보한다.On the other hand, the gas proportional valve 30 is tightened by the output of the third flip-flop 58, and the combustion amount of the gas burner 3 decreases, so that the tapping temperature from the heat exchanger 1 is 70% to 80%. Lowers. The L signal of the first AND circuit 61 is not lost even when a delay time is output from the second delay circuit 56 after a predetermined time (for example, 30 seconds) has elapsed since the tapping temperature is lowered. If not (when the tapping temperature is lowered but the exhaust temperature is not lower than the reference temperature), the H signal is output from the third AND circuit 67 to reset the second flip-flop 66. Accordingly, the gas main valve 31, the fan 4, and the like are turned off to ensure a safe state.
이어서, 본 발명의 제2 실시예를 제3도에 의거하여 설명한다.Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
본 실시예에서는 상기 제2도에 나타낸 제어회로와 거의 동일한 회로를 채용하고 있으므로 동일부분에는 동일부호를 부여한다. 그리고, 본 실시예에서는 제3 플립플롭(58)의 출력을 지연시키지 않고 직접 OR회로(50)로 인가하는 점과, 상기 OR회로(50)의 출력을 제2 플립플롭(66)의 리세트단자로 직접 인가하는 점을 제외하면 상기 제1 실시예와 동일하게 구성되어 있다.In this embodiment, since the circuit substantially the same as the control circuit shown in FIG. 2 is employ | adopted, the same code | symbol is attached | subjected to the same part. In this embodiment, the output of the third flip-flop 58 is directly applied to the OR circuit 50 without delay, and the output of the OR circuit 50 is reset of the second flip-flop 66. The configuration is similar to that of the first embodiment except that the terminal is directly applied to the terminal.
따라서, 배기온도센서(S)가 검지하는 연소배기온도가 기준온도설정기(59)에 의하여 자동설정되는 기준온도보다 고온으로 되어 제3 플립플롭(58)이 열교환기(1)의 열화를 나타내는 신호를 출력하면, 이 신호가 즉시 OR회로(50)를 통하여 제2 플립플롭(66)의 리세트단자로 인가되어 이것이 리세트된다. 따라서, 상기 열교환기(58)가 열화된 경우에는 즉시 가스메인밸브(31)등이 OFF상태로 유지되어 기구동작이 정지상태로 유지된다.Accordingly, the combustion exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor S becomes higher than the reference temperature automatically set by the reference temperature setter 59 so that the third flip-flop 58 indicates deterioration of the heat exchanger 1. When the signal is output, this signal is immediately applied to the reset terminal of the second flip-flop 66 via the OR circuit 50, and this is reset. Therefore, when the heat exchanger 58 is deteriorated, the gas main valve 31 or the like is immediately kept in the OFF state, and the mechanism operation is kept in the stopped state.
또, 상기 각 실시예에 있어서는 배기온도센서(S)가 검지하는 연소배기온도가 기준온도를 초과하였는지의 여부에 따라 가스버너(3)의 연소량을 단계적으로 저하시키거나 또는 이것을 즉시 소화시키도록 하였으나, 상기 연소배기온도와 상기 기준온도의 온도차가 상당히 큰 경우에는 상기 가스버너(3)를 즉시 소화시키는 제2 실시예의 제어를 실행하고, 상기 온도차가 작은 경우에는 일단 가스버너(3)의 연소량을 저하시킨 후에 이것을 소화시키는 상기 제1 실시예의 제어를 실행하도록 하여도 된다.In the above embodiments, the combustion amount of the gas burner 3 is gradually reduced or extinguished immediately according to whether the exhaust gas temperature detected by the exhaust temperature sensor S exceeds the reference temperature. If the temperature difference between the combustion exhaust temperature and the reference temperature is quite large, the control of the second embodiment for extinguishing the gas burner 3 is executed immediately, and when the temperature difference is small, the combustion amount of the gas burner 3 is lowered once. The control of the first embodiment may be executed after extinguishing it.
또, 상기 실시예에서는 연소배기로부터 잠열을 적극적으로 흡수하는 형식의 열교환장치를 예시적으로 기재하였으나, 오로지 연소배기의 현열만을 이용하고 잠열을 적극적으로 이용하지 않는 통상의 열교환장치에 대해서도 본 발명을 실시할 수 있음은 물론이다. 이러한 형식의 열교환장치에서는 열교환기(1)내에서의 드레인의 발생을 완전히 방지하기가 어려우므로 상기 열교환기(1)의 흡열핀(12)이 시간이 지날수록 열화되어 그 열교환효율이 저하되기 때문이다.In addition, in the above embodiment, a heat exchange device of a type that actively absorbs latent heat from combustion exhaust is exemplarily described. However, the present invention also relates to a general heat exchanger using only sensible heat of combustion exhaust and not actively using latent heat. Of course, it can be carried out. In this type of heat exchanger, since it is difficult to completely prevent the generation of drain in the heat exchanger 1, the heat absorbing fins 12 of the heat exchanger 1 deteriorate with time and the heat exchange efficiency is lowered. to be.
또, 상기 각 실시예에서는 온수난방용 급탕기에 본 발명을 사용하였으나, 온수공급용 순간탕비기나 욕실용 보일러에도 본 발명을 적용할 수 있다. 이 경우, 수돗물에 의한 입수온도나 욕조에서 욕실용 보일러로 유입되는 목욕물의 온도에 따라서 연소배기의 기준온도가 설정된다.In addition, in the above embodiments, the present invention was used for a hot water heater, but the present invention can also be applied to a hot water dispenser or a boiler for a bathroom. In this case, the reference temperature of the combustion exhaust is set according to the temperature of the tap water or the temperature of the bath water flowing from the bath into the bathroom boiler.
또, 상기 실시예에서는 팬(4)을 가스버너(3)의 급기측에 배치하였으나, 상기 팬(4)을 배기통로(21)에 배치하여도 된다.In the above embodiment, the fan 4 is disposed on the air supply side of the gas burner 3, but the fan 4 may be disposed on the exhaust passage 21.
또한, 상기 실시예에서는 발광다이오드나 액정표시기 등으로 구성된 표시기(45)에 의하여 열교환기의 열화를 알리도록 하였으나, 이를 대신하여 또는 병행하여 버저를 울림으로써 알림동작을 행하도록 하여도 된다.In addition, in the above embodiment, the deterioration of the heat exchanger is notified by the indicator 45 composed of a light emitting diode, a liquid crystal display, or the like. Alternatively, the notification operation may be performed by ringing a buzzer instead or in parallel.
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