KR0168578B1 - 가스보일러의 온수온도편차보정장치 및 그 방법 - Google Patents

가스보일러의 온수온도편차보정장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 순간적으로 온수사용을 가능케 하는 순간식 가스보일러에 관한 것으로서, 특히 온수를 사용하다가 잠시 온수사용을 중지하고 사용할 때 처음 얼마동안 차가운 물이 나오는 현상을 방지하기 위한 순간식 가스보일러의 온수온도편차보정장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명은 물탱크(11)와 열교환기(14)를 연결하는 것으로서 난방수가 물탱크(11)에서 열교환기(14)쪽으로 흐르도록 순환펌프(13)가 설치되어 있는 난방수유입관(10a), 그리고 온수사용시 열교환기(14)의 난방수를 물탱크(11)쪽으로 흐르도록 해서 난방수공급관상(15)에 설치되어 있는 삼방변(12)과 물탱크(11)를 연결하는 난방수유출관(15a)에 의해서, 온수사용시 난방수가 열교환기(14), 삼방변(12), 난방수유출관(15a), 물탱크(11), 순환펌프(13), 난방수유입관(10a), 열교환기(14)의 순으로 순환하도록 하여; 온수사용중지후 일정시간이 경과한 후 소화행정을 실행하고 소화행정후에 순환펌프의 작동을 중지시키는 것을 특징으로 한다.

Description

가스보일러의 온수온도편차보정장치 및 그 방법
제1도는 종래 순간식 가스보일러의 개략적인 구성도.
제2도는 본 발명의 순간식 가스보일러의 개략적인 구성도.
제3도는 제2도의 가스보일러의 구성에서 본 발명의 온수온도편차보정기능을 수행하는 부품들의 구성블럭도.
제4도는 본 발명의 순간식 가스보일러의 온수온도편차보정방법을 실행하는 순서도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 가스유입관 2 : 가스밸브
3 : 버너 4 : 점화플러그
5 : 화염감지기 6 : 연도
7 : 배기팬 9 : 주제어부
10 : 난방환수관 10a : 난방수유입관
11 : 물탱크 11a : 유입공
11b : 유출공 11c : 혼합판
12 : 삼방변 13 : 순환펌프
14 : 열교환기 15 : 난방수공급관
15a : 난방수유출관 16 : 물보충관
17 : 냉수관 18 : 온수관
19 : 플로우밸브 20 : 온도센서
본 발명은 순간적으로 온수사용을 가능케 하는 순간식 가스보일러에 관한 것으로서, 특히 온수를 사용하다가 잠시 온수사용을 중지하고 다시 사용할 때 처음 얼마동안 차가운 물이 나오는 현상을 방지하기 위한 순간식 가스보일러의 온수온도편차보정장치 및 그 방법에 관한 것이다.
종래의 가스보일러는 제1도에 도시되어 있는 바와 같이 외부의 가스가 유입되는 가스유입관(1), 상기 가스유입관(1)상에 설치된 것으로서 버너로 공급되는 가스의 압력을 조절하는 가스밸브(2), 상기 가스유입관(1)을 통해서 유입된 가스와 공기를 혼합하여 연소하는 버너(3), 착화시 상기 버너(3)에서 분사되는 가스를 점화시키는 점화플러그(4), 착화 및 연소여부를 감지하는 화염감지기(5), 연소된 배기가스가 배출되는 연도(6), 버너(3)로 공기를 흡입시킴과 동시에 연도의 배기가스를 강제배출시키는 배기팬(7), 마이크로프로세서 및 각종 제어장치를 포함하는 것으로서 장치 전체를 제어하는 주제어부(9)를 포함하고 있다.
또한 상기의 종래 가스보일러는 난방을 행하는 난방배관(미도시)으로 부터의 난방수가 환수되는 난방환수관(10), 난방환수관(10)상에 설치된 것으로서 복귀하는 난방수를 일시 저장하는 물탱크(11), 온수사용시 난방수의 흐름을 변경하는 삼방변(12), 난방수를 순환시키는 순환펌프(13), 난방수를 가열하는 열교환기(14), 가열된 난방수를 난방배관으로 공급하는 난방수공급관(15), 난방수를 보충하는 물보충관(16), 온수사용시 냉수를 공급하는 냉수관(17), 가열된 온수를 배출하는 온수관(18), 온수사용시 냉수의 흐름을 감지하는 플로우밸브(19), 그리고 난방수의 온도를 감지하여 주제어부(9)에 전기적인 신호를 인가하는 온도센서(20)가 구성되어 있다.
상기와 같은 종래의 가스보일러는 배기팬(7)을 먼저 구동시켜 버너(3)주위의 연소실 및 공기통로를 프리퍼지(pre-purge)한 후에 가스밸브(2)를 개방하여 가스유입관(1)을 통해서 버너(3)에 가스를 공급하고 점화플러그(4)를 작동시켜 착화를 행한다.
그리과 난방을 행하는 동안은 난방수는 각방의 난방배관(미도시), 난방환수관(10), 물탱크(11), 순환펌프(13), 삼방변(12), 열교환기(14), 난방수공급관(15), 난방배관을 순환하고, 온수사용시에는 삼방변(12)의 스위칭작용에 의해서 난방수는 순환펌프(13), 열교환기(14), 난방수공급관(15), 순환펌프(13)을 순환한다.
즉, 온수사용시에는 난방수의 온도를 높게 유지시키기 위해서 난방수를 난방배관쪽으로는 순환시키지 않고 보일러내부에서만 순환토록 하여 온수가열효율을 높이고 있다.
온수사용시에는 플로우밸브(19)가 냉수흐름을 감지하여 삼방변(12)을 동작시켜 난방수를 상기와 같이 순환토록하고, 열교환기(14)내에서 냉수관(17)을 통해서 유입된 냉수와 난방수와의 열교환작용에 의해서 냉수가 가열되고 가열된 온수는 온수관(18)을 통하여 토출된다.
온수사용시에 난방수의 팽창에 의한 체적증가분은 물탱크(11)가 흡수한다. 그러나 이때 난방수는 난방배관쪽으로는 흐르지 않기 때문에 물탱크(12)에 난방수가 흐르지는 않는다.
상기와 같은 종래의 순간식 가스보일러에 있어서, 온수를 사용하다가 사용중지를 하면 가스밸브(2)가 먼저 차단되어 소화를 하고 배기팬(7)은 잠시동안 더 구동되어 연소실을 포스트 퍼지(post-purge)한다.
이때 온수사용자는 온수사용중지후 얼마후에 다시 온수를 사용하는 경우가 많은데, 이때는 버너(3)가 이미 소화된 상태에 있기 때문에 난방수의 온도가 떨어지게 된다.
따라서 종래의 가스보일러는 온수사용중지후 재차 온수를 사용할 때에 난방수의 온도가 낮아서 냉수의 가열효율이 크게 떨어져 처음 얼마 동안은 찬물이 나오는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 감안하여서 안출된 것으로서, 온수사용시 난방수를 물탱크를 통과하도록 하고 온수사용중지후 2 내지 3 초 동안 연소작용을 지연하게 함으로써 재차 온수사용시 뜨거운 물이 나오게 하는 순간식 가스보일러의 온수온도편차보정를 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다.
본 발명의 다른 목적은 온수사용시 난방수를 물탱크를 통과하도록 하고 온수사용중지후 2 내지 3 초 동안 연소작용을 지연하게 함으로써 재차 온수사용시 뜨거운 물이 나오게 하는 순간식 가스보일러의 온수온도편차보정방법을 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스보일러의 온수온도편차보정장치는 물탱크와 열교환기를 연결하는 것으로서 난방수가 물탱크에서 열교환기쪽으로 흐르도록 순환펌프가 설치되어 있는 난방수유입관, 그리고 온수사용시 열교환기의 난방수를 물탱크쪽으로 흐르도록 해서 난방수공급관상에 설치되어 있는 삼방변과 물탱크를 연결하는 난방수유출관에 의해서 온수사용시 난방수가 열교환기, 삼방변, 난방수유출관, 물탱크, 펌프, 난방수유입관, 열교환기의 순으로 순환하도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스보일러의 온수온도편차보정방법은 플로우밸브로 부터의 신호에 의해서 온수사용중지인가를 판단하는 제 1 단계, 온수사용중지후 일정시간이 경과하였는지를 판단하는 제 2 단계, 일정시간 경과후 소화행정을 실행하는 제 3 단계, 소화행정후 순환펌프의 작동을 중지시키는 제 4 단계를 포함하는것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명의 온수온도편차보정장치 및 그 방법에 따르면 온수사용중지후에 일정시간동안 연소작용, 즉 난방수가열작용이 이루어지므로 잠시후 재차 온수를 사용할 때 찬물이 나오지 않고 따뜻한 물이 나올 것이다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
제2도는 본 발명의 온수온도편차보정수단이 구성된 순간식 가스보일러의 구성도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 온수온도편차기능을 위한 구성부분을 제외한 나머지 부분은 제1도와 동일하므로 이하의 설명에서는 제1도와 동일한 부분의 설명을 생략한다.
본 발명의 순간식 가스보일러의 온수온도편차보정장치는 물탱크(11)와 열교환기(14)를 연결하는 것으로서 난방수가 물탱크(11)에서 열교환기(13)쪽으로 흐르도록 순환펌프(13)가 설치되어 있는 난방수유입관(10), 그리고 온수사용시 열교환기(14)의 난방수를 물탱크(11)쪽으로 흐르도록 난방수공급관(15)상에 설치되어 있는 삼방변(12)과 물탱크(11)를 연결하는 난방수유출관(15a)에 의해서, 온수사용시 난방수가 열교환기(14), 삼방변(12), 난방수유출관(15a), 물탱크(11), 순환펌프(13), 난방수유입관(11a), 열교환기(14)의 순으로 순환하도록 구성되어 있다.
따라서 온수사용시에 물탱크(11)내에 가열된 물이 충분히 저장되어 있다가 온수사용중지후 다시 온수를 사용할 때 가열되어 있던 물탱크(11)의 물이 순환되므로 연소작용이 본격적으로 이루어지기 전이라도 따뜻한 물이 나오게 된다.
또한 물탱크(11)의 내부에는 물탱크(11)내의 물과 열교환기(14)에서 유출된 가열된 난방수가 잘 혼합할 수 있도록 유입공(11a)과 유출공(11b)사이에 혼합판(11c)이 설치되어 있다. 혼합판(11c)의 구조는 난방수가 흐르면서 물탱크(11)내부의 물과 잘혼합할 수 있는 형태이면 어떤 구조라도 무방하다.
본 발명에서 혼합판(11c)은 그 일실시예로 유입공(11a)과 유출공(11b)사이에 설치되어 있는 것으로서 물탱크저면에서 물탱크높이의 1/2 정도까지 뻗은 판으로 구성되어 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 온수온도편차보정장치를 이용해서 수행하는 본 발명의 온수온도편차보정방법을 제3도와 제4도를 참조해서 설명한다.
제3도는 순간식 가스보일러의 구성부품중에서 본 발명의 온수온도편차보정방법을 수행하는 부품들의 구성블럭도이다.
제3도에서 참조번호 2 는 가스유입관(1)상에 설치된 것으로서 버너(3)로 공급되는 가스의 압력을 조절하는 가스밸브이고, 7 은 버너(3)로 공기를 흡입시킴과 동시에 연도의 배기가스를 강제배출시키는 배기팬이고, 9 는 마이크로프로세서 및 각종 제어장치를 포함하는 것으로서 장치전체를 제어하는 주제어부이고, 12 는 온수사용시 난방수를 난방배관으로 흐르지 않게 하고 온수를 사용하지 않을 때 난방수를 난방배관으로 흐르게 조절하는 삼방변이고, 13은 난방수를 순환시키는 순환펌프이고, 19 는 온수사용 또는 온수사용중지를 감지하는 플로우밸브이다.
상기와 같은 가스보일러의 부품들을 이용하여 본 발명의 온수온도편차보정방법을 제4도의 순서도를 참고하여 설명한다.
주제어부(9)는 플로우밸브(19)로 부터의 신호에 의해서 온수를 사용하다가 중지했는가를 판단한다(단계 S1).
온수를 사용하다가 중지하면 냉수관(17) 및 온수관(18)에 물이 흐르지 않으므로 플로우밸브(19)가 이를 감지하여 주제어부(9)에 전기적인 신호를 인가한다.
따라서 주제어부(9)는 플로우밸브(19)로 부터의 신호에 의해서 온수사용 또는 온수사용중지를 판단할 수 있게 된다.
온수사용이 중지된 경우에는 온수사용중지후 일정시간이 경과하였는지를 판단한다(단계 S2). 주제어부(9)에는 타이머가 내장되어 있으므로 온수사용중지후 시간을 계수할 수 있다. 여기서 일정시간이라 함은 2 내지 3 초 정도의 시간이다.
온수사용중지후 일정시간 경과하면 소화행정을 실행한다(단계 S3).
소화행정은 먼저 가스밸브(2)를 차단하여 버너(3)로의 가스공급을 차단하고, 배기팬(7)은 4 내지 5 초 동안 더 구동하여 연소실 및 배기통로를 포스트퍼지시키는 것이다.
이와 같이 본 발명은 온수사용중지와 동시에 소화행정을 실행하는 것이 아니고 2 내지 3 초 후에 소화행정을 실행하기 때문에 이 동안에 난방수의 가열작용이 계속 이루어지며 이에 따라 난방수의 온도는 온수사용중단직후부터 낮아지지 아니한다.
상기와 같은 소화행정을 행한 후에는 순환펌프(13)의 작동을 중지시킨다(단계 S4). 이와 같이 순환펌프(13)를 온수사용중지후에도 소화행정이 끝날 때가지 계속 작동시킴으로써 물탱크(11)내의 가열된 물이 계속 순환되어 이 동안에 다시 온수를 사용하더라도 찬물이 나오지 않고 따뜻한 물이 나오게 된다.
계속해서 플로우밸브(19)로 부터의 신호에 의해서 온수사용여부를 감지하고(단계 S5), 온수를 다시 사용하면 순환펌프(13)를 구동하고(단계 S6), 착화행정을 실행한다(단계 S7).
착화행정은 바로 연소작용을 하는 것이 아니라 먼저 배기팬(7)을 구동시켜 8 내지 10 초 동안의 프리퍼지를 행한 후에 연소작용이 이루어지므로 이 프리퍼지 동안에 찬물이 나오는 것을 방지하기 위해서 착화행정전에 순환펌프(13)를 구동하여 물탱크(11)의 뜨러운 물을 열교환기(14)로 순환시켜 온수를 가열한다. 따라서 프리퍼지 동안에 온수를 사용하여도 따뜻한 물이 나오게 된다.
본 발명의 가스보일러의 온수온도편차보정장치 및 그 방법에 따르면 온수를 사용하다가 중단한 후 얼마 후에 다시 온수를 사용할 때 물탱크(11)내의 가열된 난방수가 계속 열교환기(14)내를 순환하므로 그 난방수가 냉수와의 열교환을 행하여 차가운 물이 나오지 않고 따뜻한 물이 나오는 효과를 발휘하게 된다.
따라서 사용자에게 온수사용중단후 얼마 있다가 다시 온수를 사용할 때 차가운 물이 나오다가 한참후에야 더운 물이 나오는 종래의 불편을 해소할 수 있다.
이상의 본 발명은 기재된 실시예에만 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상과 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 당업자에 의해 본 발명을 다양하게 변경하여 실시할 수 있음은 자명하므로 이와같은 변경된 실시예들은 첨부의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (3)

  1. 가스밸브(2), 배기팬(7), 각종 제어장치를 포함하는 주제어부(9), 물탱크(11), 삼방변(12), 순환펌프(13), 열교환기(14), 플로우밸브(19)가 구성되어 있는 가스보일러에 있어서, 상기 물탱크(11)와 열교환기(14)를 연결하는 것으로서 난방수가 물탱크(11)에서 열교환기(14)쪽으로 흐르도록 순환펌프(13)가 설치되어 있는 난방수유입관(10a), 그리고 온수사용시 열교환기(14)의 난방수를 물탱크(11)쪽으로 흐르도록 해서 난방수공급관상(15)에 설치되어 있는 삼방변(12)과 물탱크(11)를 연결하는 난방수유출관(15a)에 의해서, 온수사용시 난방수가 열교환기(14), 삼방변(12), 난방수유출관(15a), 물탱크(11), 순환펌프(13), 난방수유입관(10a), 열교환기(14)의 순으로 순환하도록 한 것을 특징으로 하는 가스보일러의 온수온도편차보정장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 물탱크(11)의 내부에는 물탱크(11)내의 물과 열교환기(14)에서 유출된 가열된 난방수가 잘 혼합할 수 있도록 유입공(11a)과 유출공(11b)사이에 혼합판(11c)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 온수온도편차보정장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 혼합판(11c)은 물탱크저면에서 물탱크높이의 1/2까지 뻗은 판으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 온수온도편차보정장치.
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