KR100193955B1 - 가스보일러 버너의 착화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스보일러에서의 착화방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 역풍 또는 순풍에 관계없이 항상 안정적으로 버너에 공급되는 연료에 착화시킬 수 있도록 배기팬의 회전수의 변화에 따라서 버너에서 착화행정을 수행하는 가스보일러 버너의 착화 방법에 관한 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스보일러 버너의 착화 방법은, 마이컴에서 배기팬의 회전수를 측정하는 제1단계; 상기에서 측정된 회전수를 기준 회전수와 비교하여 역풍 또는 순풍을 감지하는 제2단계; 역풍 또는 순풍이 감지되면 소정의 점화행정을 1사이클로 설정하여 점화행정을 계속 반복하는 제3단계; 상기 제1단계에서 역풍 또는 순풍이 감지되지 않으면 3회 점화행정을 1사이클로 3∼5회 반복하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가스보일러 버너의 착화 방법

제1도는 종래 사용되는 가스보일러의 개략적인 구조를 나타내는 구성도.

제2도는 제1도의 가스보일러의 개략적인 블럭회로도.

제3도는 종래 사용되는 가스보일러의 점화행정의 타임차아트.

제4도는 본 발명의 방법을 설명하기 위한 플로우차트.

제5도는 본 발명의 방법에 의한 가스보일러의 점화행정의 타임차아트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 가스밸브 3 : 제어부

5 : 버너 7 : 고전압방전부

9 : 불꽃감지부 11 : 열교환기

13 : 배기연도 15 : 배기팬

17 : 배기팬 구동부 19 : 회전수 감지부

21 : 타이머 31 : 마이컴

본 발명은 가스보일러에서의 착화방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 역풍 또는 순풍에 관계없이 항상 안정적으로 버너에 공급되는 연료에 착화시킬 수 있도록 배기팬의 회전수의 변화에 따라서 버너에서 착화행정을 수행하는 가스보일러 버너의 착화 방법에 관한 것이다.

종래 사용되는 가스보일러에서는 외부로부터 바람이 유입되는 역풍이나 또는 외부와의 기압차에 의하여 내부의 공기가 정상적인 상태보다 빠르게 유출되는 순풍이 발생되는 경우에는 버너에서의 착화가 곤란한 문제점이 있었다.

제1도는 종래 사용되는 비례제어방식의 가스보일러의 개략적인 구성도로서, 작동 상태와 문제점을 살펴본다. 가스보일러는 주지하는 바와 같이, 청정연료인 가스를 버너에서 연소시켜서 발생된 열을 이용하는 장치로서, 열교환기(11)를 사용하여 저온의 직수 또는 난방수를 고온의 온수(난방수 또는 고온수)로 온도 변환한 후에 실내에 설치된 난방배관 내부를 순환시켜 난방을 하는 장치이다.

통상적으로 강제배기식 가스보일러의 가스밸브(1)를 통하여 공급된 후에 버너(5)에서 연소되는 배기가스는 버너(5)의 상부측에 위치한 배기연도(13) 내부에 설치된 배기팬(15)에 의하여 강제로 보일러의 외부로 배출된다. 상기 배기팬(15)은 배기팬 구동부(17)에 인가되는 전압을 변경함으로써 배기팬의 회전수를 제어할 수 있으며 또한 팬의 회전수를 별도의 측정장치를 사용하여 측정할 수 있는 것이다.

배기팬의 회전수, 배기팬 구동부(17)에의 인가전압등과 같은 데이타는 제어부(3)에 설치된 마이컴또는 메모리 소자 등에 저장되며, 이러한 데이타는 실험, 또는 보일러의 제원에 기초한 계산에 의하여 결정된 후에 저장된다.

종래의 가스보일러에서의 점화 행정을 설명하면 다음과 같다. 사용자에 의하여 가스보일러가 작동되면, 마이컴에서는 제어신호를 출력하여 약 8초 동안 배기팬을 고속으로 회전시켜 프리퍼지행정을 수행한다. 상기 프리퍼지행정에 의하여 보일러의 내부에 잔존하던 미배출 연소가스가 완전하게 외부로 배출된다.

그 후에 약 8∼10초 동안 점화플러그에서 고전압방전을 수행하고 동시에 가스밸브를 열어서 미리 정해진 가스량을 공급한다. 만일 착화가 되면 이것은 불꽃감지부에서 감지되고 이에 상응하는 염전압이 발생되므로 마이컴에서는 이 염전압을 감지하여 착화상태를 인식하게 된다.

만일 버너에서의 착화가 되지 않는 경우에는 미배출된 연소가스를 완전히 배출시키기 위한 포스트퍼지행정을 수행한다. 이 때 소요되는 시간은 약 8∼60초가 된다. 포스트퍼지가 완료되면 다시 점화플러그에서 고전압을 방전하면서 동시에 가스밸브를 통하여 가스를 공급한다. 이 때에도 약 8∼10초 정도가 소요된다.

만일 버너에서 착화가 되면 마이컴에서는 이것을 감지하여 정상적인 가스량, 사용자에 의하여 설정된 온도에 적합한 가스량을 공급한다. 만일 이 때에도 버너에 착화가 되지 않으면 다시 8∼60초 동안 포스트퍼지를 수행한다. 포스트퍼지가 완료되면 다시 점화플러그에서 고전압을 방전하면서 동시에 가스밸브를 통하여 가스를 공급한다.

그러나 이 경우에도 착화가 되지 않으면 종래에는 마이컴에서 제어신호를 출력하여 점검표시를 하며, 착화되면 정상적인 연소표시를 하게 된다. 이것이 제3도의 타임차아트에 도시되어 있다.

상기와 같이 보일러가 작동하지 않고 대기중인 상태에서, 보일러를 작동시키기 위하여 시동 스위치를 눌러주는 경우에, 외부로부터 역풍이 유입되거나 또는 외부 대기와의 기압차에 의하여 순풍이 발생되면 버너(5)에 공급되는 가스량의 변화에 의하여 점화가 실패하는 문제가 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 외부 공기의 이동에 의하여 발생되는 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 역풍 또는 순풍에 의한 영향을 최소화하여 항상 보일러의 버너에서 안정적으로 착화되는 가스보일러 버너의 착화 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 버너에서의 착화를 안정적으로 달성하여, 소비자의 불만을 해소하기 위한 가스보일러 버너의 착화 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스보일러 버너의 착화 방법은, 마이컴에서 배기팬의 회전수를 측정하는 제1단계; 상기에서 측정된 회전수를 기준 회전수와 비교하여 역풍 또는 순풍을 감지하는 제2단계; 역풍 또는 순풍이 감지되면 소정의 점화행정을 1사이클로 설정하여 점화행정을 계속 반복하는 제3단계; 상기 제1단계에서 역풍 또는 순풍이 감지되지 않으면 3회 점화행정을 1사이클로 3∼5회 반복하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 가스보일러 버너의 착화 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 방법은 가스보일러의 초기 착화시에 수행되는 착화방법으로서, 마이컴(31)에서 회전수 감지부(19)로부터 입력되는 데이타를 참고하여 배기팬(15)의 회전수를 측정하는 제1단계; 상기 제1단계에서 측정된 회전수와 마이컴(31)에 저장된 기준 회전수를 마이컴(31)에서 비교하여 역풍 또는 순풍을 감지하는 제2단계; 역풍 또는 순풍이 감지되면 3회의 점화행정을 1사이클로 설정하여 점화행정을 무한히 계속 반복하도록 제어신호를 출력하여 점화플러그와 같은 고전압방전부(7)와 불꽃감지부(9)를 작동시키는 제3단계; 상기 제1단계에서 역풍 또는 순풍이 감지되지 않으면 3회 점화행정을 1사이클로 3∼5회 반복하는 제4단계를 포함한다.

본 발명의 방법은 제1단계로서 가스보일러가 작동을 시작하면 배기팬의 회전수를 측정하는 것이다. 이것은 다음과 같은 두 가지의 경우로 분리된다. 첫째는 역풍 또는 순풍과 같은 외란(外亂)에 의한 것이며, 둘째는 외란이 없는 경우로 분리된다. 외란에 의한 경우에는 마이컴(31)에서 배기팬(15)의 회전수를 회전수 감지부(19)를 통하여 측정한 후에 그것을 미리 설정된 기준값과 비교하게 된다. 상기 기준값은 역풍 또는 순풍과 같은 외란이 없는 정상적인 상태에서 배기팬의 회전수의 변화를 측정한 후에 그 측정값을 기준값으로 설정하여 마이컴(31)에 저장한다.

그 후에 보일러를 작동시키기 위하여 운전시작을 명령하면 마이컴(31)에서는 항상 배기팬(15)의 회전수를 측정하게 된다. 측정된 결과는 다음과 같이 마이컴(31)에서 비교된다. 즉 측정값이 기준값 -α측정값기준값+α의 범위에 있으면 정상으로 마이컴(31)에서 인식하게 된다. 만일 측정값이 α｜기준값-측정값｜β의 범위에 있으면 역풍 또는 순풍의 발생으로 인식하게 된다. 상기의 식에서 α, β의 대소는 αβ이다. 상기 α, β의 값은 실험에 의하여 결정할 수 있다.

상기와 같이 배기팬(15)의 회전수를 측정하여 외란의 발생을 인자하게 되면, 마이컴(31)에서는 종래 사용되는 점화 방법과 같은 점화행정(제3도에 도시된 것과 같은 점화행정)을 3회 반복하고, 이것을 1사이클로 설정하여, 사이클을 무한히 반복함으로써 보일러를 작동시키는 것이 가능하다.

그러나 통상적으로는 반복 사이클의 횟수를 제한하거나 또는 반복되는 시간을 제한할 수 있다. 이것은 예를 들어서 반복 사이클을 10회 또는 시간을 2시간(보일러의 최종 작동시간으로부터 방이 식는 시간)등과 같이 제한할 수 있다.

마이컴(31)에서 상기와 같은 방법으로 외란을 감지하지만, 외란이 아닌 상태에서도 보일러의 버너(3)가 점화되지 않는 경우가 발생된다. 이것은 주로 보일러의 부품 자체 결함에 이한 것으로 점화 플러그의 불량, 버너의 불량, 또는 불꽃감지기의 불량등과 같은 것에 기인한다. 따라서 점화 사이클을 무한히 반복하거나 또는 장시간 동안 반복하는 것은 점화부품의 열화를 초래하게 된다. 따라서 이러한 점화 장치의 열화를 방지하도록 외란에 의한 점화 불량이 아닌 경우에는 반복되는 사이클의 횟수를 현저히 감소시키는 것이 바람직하다.

통상적인 부품의 고장에 의한 점화 불량일 경우에는 상기 반복 사이클의 횟수는 약 3∼5회로 제한한다. 상기에서 설명된 역풍 또는 순풍과 같은 외란에 의한 점화 불량이거나 또는 부품의 고장에 의한 점화 불량의 각각의 경우에 있어서, 3회 점화 행정을 1사이클로 하는 각 사이클 사이의 간격은 임의로 결정할 수 있으며, 약 5∼10분 정도의 간격을 두는 것이 바람직하다.

또한 온수를 사용하기 위하여 보일러를 작동시키는 경우에 있어서는, 외란에 의한 것이거나 아니건간에 보일러의 버너에서 점화가 달성되지 않으면 찬물이 공급되므로 점화 사이클의 반복의 의미가 없다. 따라서 2∼3회 정도 사이클을 반복하는 것으로 충분하다. 각 사이클 사이의 시간 간격은 두지 않으면 프리퍼지행정 시간만을 두는 것이 바람직하다.

상기와 같이 본 발명의 방법을 제2도의 가스보일러의 개략적인 블럭회로도를 참고하여 상세히 설명한다.

사용자에 의하여 가스보일러가 작동되면, 마이컴(31)에서는 먼저 배기팬(15)을 구동시켜서 퍼지행정을 수행하기 전에 배기팬의 회전수를 측정하게 된다. 이것은 회전수 감지부(19)를 통하여 수행되며, 회전수 감지부(19)로부터의 입력신호에 의하여 마이컴(31)에서 회전수를 감지하게 된다. 회전수가 입력되면 마이컴(31)은 이 회전수를 마이컴(31)에 미리 저장된 기준치와 비교하게 된다.

이 때 미리 설정된 기준치와 배기팬(15)의 측정 회전수값이 소정의 차이가 발생되면, 마이컴(31)은 역풍 또는 순풍이 발생된 것으로 판단한다.

제5도는 설계시에 입력된 기준값과 현재 측정된 배기팬의 회전수를 비교하는 방법을 도시한 것으로서, 기준값이 측정값보다 큰 경우에는 순풍의 발생을 기준값이 측정값보다 적은 경우에는 역풍의 발생을 의미한다. 역풍 또는 순풍과 같은 외란의 표시가 없으면 종래 사용되는 것과 동일한 점화행정을 3회, 1사이클로 설정하여 3∼5회 반복하게 된다.

역풍 또는 순풍이 감지되면, 마이컴(31)에서는 프리퍼지행정을 수행한 후에 점화 행정을 수행하도록 고전압방전부(7)에 고전압을 인가하고 가스밸브(1)를 열어서 소정의 가스량을 공급한다. 이 때의 점화행정은 제3도에 도시된 것과 본질적으로 동일한 점화행정을 수행할 수 있다. 또한 본 발명의 방법에서는 상기 3회의 점화행정을 1사이클로 설정하고, 이 사이클을 점화가 완료될 때까지 무한정 반복할 수 있다. 또는 일정시간 간격으로 횟수를 지정하거나 또는 제한 시간을 지정하여 사이클을 수행할 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 방법에 의하면 역풍 또는 순풍에 의한 영향을 최소화하여 항상 보일러의 버너에서 안정적으로 착화되며, 소비자의 불만을 해소할 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 (2)

1. 가스보일러의 착화방법에 있어서, 마이컴(31)에서 회전수 감지부(19)로부터 입력되는 회전수 데이타를 참고하여 배기팬(15)의 회전수를 측정하는 제1단계; 상기 제1단계에서 측정된 배기팬(15)의 회전수와 마이컴(31)에 저장된 기준 회전수를 비교하여 측정된 배기팬(15)의 회전수(측정값)가 (기준값 -α측정값기준값+α)의 범위에 있으면 정상으로 인식하고, 배기팬 회전수(측정값)가 (α｜기준값-측정값｜β)의 범위에 있으면 역풍 또는 순풍의 발생으로 인식하는 제2단계; 역풍 또는 순풍이 감지되면 3회의 점화행정을 1사이클로 설정하여 점화행정을 무한히 반복하도록 제어신호를 출력하여 고전압방전부(7)와 불꽃감지부(9)를 작동시키는 제3단계; 및 상기 제1단계에서 역풍 또는 순풍이 감지되지 않으면 3회 점화행정을 1사이클로 3∼5회 반복하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스보일러 버너의 착화 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제3단계에서 반복되는 사이클을 소정 횟수로 제한하거나 또는 소정 시간으로 제한하여 수행되는 것을 특징으로 하는 가스보일러 버너의 착화 방법.