KR100187957B1

KR100187957B1 - 순풍발생시의 가스보일러의 착화방법

Info

Publication number: KR100187957B1
Application number: KR1019960037111A
Authority: KR
Inventors: 김성기
Original assignee: 전주범; 대우전자주식회사
Priority date: 1996-08-30
Filing date: 1996-08-30
Publication date: 1999-06-01
Also published as: KR19980017337A

Abstract

본 발명은 가스보일러의 버너에서의 착화방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 순풍이 발생되어 버너에서의 착화가 불가능한 경우에 이것을 방지할 수 있는 순풍발생시의 가스보일러의 착화방법에 관한 것이다.

본 발명의 순풍발생시의 가스보일러의 착화방법은, 보일러 동작정지중에 배기팬(15)의 회전수를 회전수감지부(15b)를 통하여 주제어부(27)에서 측정하는 제1단계; 제1단계에서 측정된 배기팬회전수를 미리 설정된 순풍회전수와 비교하여 순풍의 강도를 주제어부(27)에서 결정하는 제2단계; 및 상기 제2단계에서 결정된 순풍강도에 해당되는 착화가스압을 설정하고 상기 착화가스압에 따라서 버너(5)에 가스를 공급하도록 주제어부(27)에서 가스밸브(1)에 제어신호를 출력하는 제3단계로 구성된다.

Description

순풍발생시의 가스보일러의 착화방법

청정연료인 가스를 사용하여 실내난방과 온수공급을 하는 가스보일러는 사용상의 편리함과 오염물질의 배출을 현저하게 감소시킬 수 있는 이점 때문에 점차 사용이 증가하고 있다. 먼저 도 1과 도 2를 참고하여 가스보일러를 설명한다.

도 1은 종래 사용되는 가스보일러의 개략적인 구성도로서, 이것을 참고하여 보일러의 작동상태를 설명한다. 도시된 바와 같이, 보일러는 가스밸브(1)를 통하여 소정량의 가스를 버너(5)에 공급한 후에 점화플러그(7)에서 불꽃을 발생시켜 가스에 착화를 수행한다. 착화가 완료되면 버너(5)에서는 연소에 의한 불꽃이 발생되며 불꽃감지기(9)는 이것을 감지하여 버너(5)에서 착화가 완료됨을 주제어부(도 2의 27)에 알리게 된다.

착화에 의하여 가스가 연소되며, 이 때 발생되는 고온의 가스는 상부측으로 상승한다. 버너(5)의 상부측에는 난방수를 가열하기 위한 열교환기(11)가 설치되어 있다. 상기 열교환기(11)는 내부에 난방수가 순환하며, 또한 직수공급관(19)이 열교환기(11) 내부를 통과하도록 구성되어 있다. 따라서 버너(5)에서의 연소에 의하여 난방수 또는 직수가 가열된다. 보일러는 난방모드에서는 난방수를, 온수모드에서는 온수를 공급하도록 제어된다.

즉 보일러가 난방모드로 작동되면 열교환기(11)에서 승온된 난방수는 난방공급관(P1)을 통하여 실내에 설치된 난방배관으로 배출된 후에 다시 난방환수관(P2)을 통하여 복귀한다. 난방환수관(P2)으로 이동하는 난방수는 실내를 통과하면서 열을 빼앗기므로 열교환기(11)로부터 배출될 때보다 낮은 온도로 물탱크(25)로 복귀한다. 물탱크(25)로 복귀된 난방수는 삼방변(23)-순환펌프(21)를 통과하여 다시 열교환기(11)로 유입된다. 유입된 난방수는 다시 열교환기(11)에서 가열된 후에 난방공급관(P1)을 통하여 배출된다. 상기 삼방변(23)은 유로를 제어하기 위한 것으로서 난방모드에서는 물탱크(25)로부터 열교환기(11)로 난방수가 이동하도록 제어되고, 온수모드에서는 열교환기(11)에서 삼방변(23)-순환펌프(21)-열교환기(11)의 폐회로를 순환하도록 제어된다. 따라서 직수공급관(19)을 통하여 열교환기(11)로 유입된 직수는 난방수와의 열교환에 의하여 고온의 온수로 승온된 후에 배출된다.

한편, 버너(5)에서 연소된 후에 열교환기(11)를 통과하면서 열을 뺏긴 배기가스는 온도가 현저하게 저하된 후에 배기후드(13)를 통과하면서 배기팬(15)에 의하여 강제로 배출된다. 통상적으로 배기후드(13)의 단부에는 실외로 연장된 배기연통이 설치되어서 배기가스를 외부로 배출하게 된다.

상기와 같이 동작하는 보일러에서 버너(5)에서의 착화시에 순풍에 의한 착화불량이 발생된다. 즉, 사용자에 의하여 난방수온도 또는 온수온도가 결정되면 이에 따라서 가스밸브(1)에서의 가스공급량과 배기팬(15)의 회전수가 결정된다. 이것은 미리 설계시에 결정된 값으로서 주제어부(27)에서의 제어신호에 의하여 동작한다.

그러나 상기 보일러의 버너에 규정된 것보다 많은 공기가 유입되는 순풍현상이 발생하면 불꽃이 날리는 리프팅현상이 발생하여 착화시에 버너(5)에서의 착화가 실패하는 문제점이 발생된다. 즉 공급되는 가스량은 일정하게 유지되는데 비하여 이 때 공급되는 공기량이 많으므로 가스의 농도가 희박해지면서 착화에 필요한 가스압을 확보하지 못하므로 착화가 실패하였던 것이다.

이러한 착화실패를 방지하기 위하여 종래의 버너(5)에서의 착화는 먼저 1차착화압(LPG의 경우에는 약 40mmH2O, LNG의 경우에는 15mmH2O)으로 착화를 시도하고, 착화실패를 불꽃감지기(9)를 통하여 확인하면 다시 2차착화압(LPG의 경우에는 약 50mmH2O, LNG의 경우에는 20mmH2O)으로 착화를 시도하고, 역시 착화실패를 확인하면 3차착화압(LPG의 경우에는 약 60mmH2O, LNG의 경우에는 25mmH2O)으로 순차적으로 시도하였다. 그러나 이러한 착화방법은 착화실패시 착화에 많은 시간이 소요되며 특히 순풍에 의하여 착화불량이 발생되는 경우에 버너로 유입되는 순풍의 강도에 따라서 적절하게 대처하지 못하는 등의 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 순풍에 의한 버너에서의 착화 실패를 방지할 수 있는 순풍발생시의 가스보일러의 착화방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 버너에 유입되는 순풍의 정도에 따라서 착화압을 변경함으로써 착화시간을 단축할 수 있는 순풍발생시의 가스보일러의 착화방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 특히 온수사용시 순풍에 의한 착화불량을 방지하여 온수가 신속하게 공급될 수 있는 순풍발생시의 가스보일러의 착화방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 순풍발생시의 가스보일러의 착화방법은, 보일러 동작정지중에 배기팬의 회전수를 회전수감지부를 통하여 주제어부에서 측정하는 제1단계; 제1단계에서 측정된 배기팬회전수를 미리 설정된 순풍회전수와 비교하여 순풍의 강도를 주제어부에서 결정하는 제2단계; 및 상기 제2단계에서 결정된 순풍강도에 해당되는 착화가스압을 설정하고 상기 착화가스압에 따라서 버너에 가스를 공급하도록 주제어부에서 가스밸브에 제어신호를 출력하는 제3단계로 구성됨을 특징으로 한다.

도 1은 종래 사용되는 가스보일러의 개략적인 구성도,

도 2는 도 1의 가스보일러의 부분 블록회로도,

도 3은 본 발명의 순풍발생시의 가스보일러의 착화방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 가스밸브, 3 : 제어판, 5 : 버너, 7 : 점화플러그, 9 : 불꽃감지기, 11: 열교환기, 13: 배기후드, 15: 배기팬, 15a: 배기팬구동부, 15b: 회전수감지부, 17: 플로우밸브, 19: 직수공급관, 21: 순환펌프, 23: 삼방변, 25: 물탱크, 27: 주제어부, P1: 난방공급관, P2: 난방환수관.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 순풍발생시의 가스보일러의 착화방법을 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 방법은 버너에 필요이상의 공기가 유입되는 순풍이 발생하는 경우에 버너에서의 착화지연을 방지하고 온수사용시에 온수가 즉시 공급될 수 있도록 하는 순풍발생시의 가스보일러의 착화방법이다.

상기와 같은 본 발명의 방법을 도 3의 플로우차트를 이용하여 상세히 설명한다. 사용자에 의하여 보일러가 작동되면 보일러의 주제어부(27)에서는 보일러의 동작이 시작되기 전에, 또는 보일러운전중 프리퍼지행정이 끝난 후에, 배기팬회전수를 측정한다. 이것은 배기팬(15)에 연결된 회전수감지부(15b)를 통하여 입력되는 전기적신호를 주제어부(27)에서 감지하여 측정한다.

주제어부(27)에서는 측정된 회전수를 미리 설정된 순풍회전수와 비교하게 된다. 즉 주제어부(27)에는 측정된 회전수와 설정된 순풍회전수를 비교함으로써 순풍의 강도를 파악할 수 있는 것이다. 상기 설정된 순풍회전수는 다수의 범위를 지정하여 1차, 2차순풍회전수등으로 구분할 수 있으며, 예를 들어서 측정된 배기팬회전수가 1차순풍회전수가 보다 크고 2차순풍회전수보다 적으면 1차착화가스압으로, 측정된 배기팬회전수가 2차순풍회전수보다 크면 2차착화회전수로 설정할 수 있다. 이 때 1차순풍회전수는 2차순풍회전수보다 작은 값이 된다. 또한 1차착화가스압은 2차착화가스압보다 작은 값이 된다.

만일 배기팬회전수가 1,2차순풍회전수보다 적으면 또는 이상적으로 0이되면 정상착화가스압으로 설정한다. 상기 정상착화가스압은 종래 사용되는 1차착화가스압(상기 설명에서 LPG의 경우에는 약 40mmH2O, LNG의 경우에는 15mmH2O)과 동일한 값이 된다. 또한 1차순풍회전수에 대응하는 1차착화가스압은 LPG인 경우에 종래의 2차착화가스압인 50mmH2O, 2차순풍회전수에 대응하는 2차착화가스압은 종래의 3차착화가스압인 60mmH2O으로 설정할 수 있다. LNG의 경우에도 마찬가지이다. 물론 이러한 순풍회전수와 그에 대응하는 착화가스압은 순풍회전수를 더욱 세분화하고 그에 대응하는 착화가스압을 설정하는 것과 같이 설계할 수 있음을 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다.

상기와 같이 착화가스압이 설정되면 주제어부(27)에서는 착화가스압으로 가스를 출력할 수 있도록 제어신호를 출력한다. 이것은 주제어부(27)에서 가스밸브(1)에 신호를 제어출력하여 달성하며, 특히 가스밸브(1)의 비레변밸브(PSV)에 소정전압(착화가스압으로 가스를 배출시키도록 미리 설정되고 저장된 전압값)이 인가되어 수행된다. 그리고 소정시간이 경과된 후에 점화플러그(7)에 고전압을 인가하여 불꽃을 방전시켜 버너(5)에서 착화시키는 것이다.

주제어부(27)에서는 불꽃감지기(9)로부터 입력되는 전압을 감지하여 버너에서 착화가 달성되었는가 아닌가를 판단한다. 만일 착화가 성공적으로 달성된 것으로 판명되면 연소행정을 수행한다. 만일 착화가 실패한 것으로 판단되면 다시 배기팬회전수를 측정한 후에 배기팬회전수와 순풍회전수를 비교하여 착화가스압을 감지한다.

이렇게 함으로써 본 발명의 방법에서는 착화실패확률이 감소한다. 즉 종래에는 순풍이 영향에 의하여 착화실패가 발생되는 경우에 순풍의 정도에 관계없이 1차, 2차, 3차등으로 점차 착화가스압을 높여가면서 착화를 시도하였으나 본 발명에서는 순풍발생시에 착화확률이 높은 착화가스압을 미리 결정하고 그에 따라서 착화에 필요한 가스를 공급함으로써 착화확률이 현저하게 향상되는 것이다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 순풍에 의한 버너에서의 착화 실패를 방지할 수 있으며, 또한 버너에 유입되는 순풍의 정도에 따라서 착화압을 변경함으로써 착화시간을 단축할 수 있는 이점이 있다. 또한 온수사용시 순풍에 의한 착화불량을 방지하여 온수가 신속하게 공급될 수 있는 이점이 있는 것이다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

Claims

보일러 동작정지중에 배기팬(15)의 회전수를 회전수감지부(15b)를 통하여 주제어부(27)에서 측정하는 제1단계;

제1단계에서 측정된 배기팬회전수를 미리 설정된 순풍회전수와 비교하여 순풍의 강도를 주제어부(27)에서 결정하는 제2단계; 및

상기 제2단계에서 결정된 순풍강도에 해당되는 착화가스압을 설정하고 상기 착화가스압에 따라서 버너(5)에 가스를 공급하도록 주제어부(27)에서 가스밸브(1)에 제어신호를 출력하는 제3단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 순풍발생시의 가스보일러의 착화방법.
제1항에 있어서, 상기 1차순풍회전수와 2차순풍회전수가 각각 그것에 대응하는 1차착화가스압과 2차착화가스압을 가지며, 연료가 LPG인 경우에 1차착화가스압은 50mmH2O, 2차착화가스압은 60mmH2O이며, 연료가 LNG인 경우에 1차착화가스압은 20mmH2O, 2차착화가스압은 25mmH2O인 것을 특징으로 하는 순풍발생시의 가스보일러의 착화방법.