KR100210468B1

KR100210468B1 - 가스보일러의 물보충방법

Info

Publication number: KR100210468B1
Application number: KR1019960049764A
Authority: KR
Inventors: 박재경
Original assignee: 전주범; 대우전자주식회사
Priority date: 1996-10-29
Filing date: 1996-10-29
Publication date: 1999-07-15
Also published as: GB2318857A; GB9722775D0; KR19980030375A; US5988118A

Abstract

본 발명은 가스보일러의 물보충방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 보일러 운전중에 자연적으로 증발되는 난방수를 보충하기 위하여 보일러의 배관내부에 물을 공급할 때 배관내부에 존재하는 공기에 의한 물보충 지연현상과, 보일러 가동시 발생되는 비등음 및 과열현상을 방지하기 위하여 공기를 배출시킬 수 있는 가스보일러의 물보충방법에 관한 것이다.

본 발명의 가스보일러의 물보충방법은, 압력식 헛불안전장치와 유량감지식 헛불안전장치를 구비한 경우에 사용되는 방법으로서 각각, 보충수밸브(3)를 개방하여 헛불안전장치(15)가 물이 충만한 상태로 판단할때 까지 물을 보충하고, 물이 완전히 보충되면 주제어부(17)에서 제어신호를 출력하여 순환펌프(5)를 제1소정시간중에 제1온시간 및 제1오프시간동안 온/오프를 반복동작시키고, 제1소정시간이 경과하면 순환펌프(5)를 제2소정시간중에 제2온시간 및 제2오프시간 동안 온/오프를 반복동작시키며, 또한 본 발명의 다른 방법은, 보충수밸브(3)를 개방하여 물보충이 개시되면 순환펌프(5)를 온시키고, 순환펌프(5)가 온된 상태에서 일정시간동안 헛불안전장치(15)가 물없음을 감지하면 순환펌프(5)를 오프시키고 단수를 표시하며, 순환펌프(5)가 온된 상태에서 헛불안전장치(15)가 물있음을 감지하면 주제어부(17)에서 제어신호를 출력하여 순환펌프(5)를 제1소정시간 동안 제1온시간 및 제1오프시간 동안 온/오프를 반복동작시키고, 제1소정시간이 경과하면 순환펌프(5)를 물보충이 완료될때 까지 제2온시간 및 제2오프시간 동안 온/오프를 반복동작시키는 것을 특징으로 한다.

Description

가스보일러의 물보충방법 {WATER SUPPLY METHOD FOR GAS BOILER}

가스보일러는 청정연료인 가스를 사용함으로써 사용이 편리하고, 또한 환경오염물질의 배출이 최소화됨으로써 점차 사용이 증가하고 있다. 도 1은 종래 사용되는 가스보일러의 개략적인 구성도이다. 가스밸브(1)를 통하여 공급된 가스는 버너(11)에 유입된 후에 점화플러그(9)에서의 방전에 의하여 착화된다. 착화되면서 발생되는 고온에 의하여 그 상부에 위치한 열교환기가 가열되며, 가열된 난방수는 순환펌프(5)에 의하여 실내배관을 통과하도록 강제순환된다. 순환된 난방수는 물탱크(13)로 유입된 후에 다시 열교환기로 이동하여 가열된다. 착화가 달성되면 불꽃감지기(7)에서 이것을 감지하고 정상상태로 보일러를 운전시킨다.

이렇게 가스보일러는 고온의 상태로 장시간 운전됨에 따라서 난방수의 자연적인 증발이 일어난다. 종래에는 모자라는 난방수를 보충하기 위하여 보충수밸브(3)를 설치하여 물을 공급하였다. 상기 보충수밸브(3)는 가스보일러의 기종에 따라서 수동의 밸브를 사용하거나 또는 주제어부(미도시됨)에 의하여 동작되는 자동보충수밸브를 사용할 수 있다.

난방배관내의 물의 양은 헛불안전장치(15)에 의하여 감지된다. 즉 난방배관내부에는 항상 일정량이상의 물이 존재하여야 하며, 만일 물이 모자라서 난방배관내부의 난방수가 부족하게 되면, 고온에 의하여 보일러의 열교환기에 치명적인 손상을 초래할 뿐만 아니라 소음발생 및 보일러에서의 화재발생 가능성이 항상 존재하고 있다. 따라서 헛불안전장치의 설치가 법에 의하여 규정되어 있으며, 물이 공급되고 헛불안전장치(13)에 의하여 적정량의 물이 공급된 것으로 판단된 후에야 보일러가 작동하도록 구성되어 있다. 상기 헛불안전장치(15)는 압력식인 경우에는 배관의 임의의 위치에 설치할 수 있으며, 유량감지식인 경우에는 순환펌프(5)의 전단 또는 후단에 인접하여 설치한다.

압력감지식 헛불안전장치는 통상적으로 0.2Kg/cm²로 설정된 압력스위치를 사용하며, 흐름감지식 헛불안전장치에서는 2∼2.5ℓ/min 의 유량이면 작동하도록 설정된다. 압력감지식에서는 배관내부의 압력이 일정압력이상이면 물이 충만된 것으로 판단하고 물보충을 중지시킨다. 이것은 수동 보충수밸브(3)인 경우에는 사용자가 압력계를 육안으로 확인한 후에 손으로 보충수밸브(3)를 잠그며, 자동인 경우에는 주제어부에서의 제어신호에 의하여 잠겨진다.

최초 난방배관내에 들어 있던 공기 및 보충수밸브를 통하여 들어오는 물에 용입 또는 혼입된 공기는 물탱크(13)등을 통하여 외부로 신속하고 완벽하게 배출되는 것이 바람직하지만 실제로는 신속히 배출되지 않고 난방배관내부를 순환하면서 여러 가지 문제를 발생시킨다. 즉, 공기에 의하여 순환펌프(5)가 공회전하고 이에 따라서 난방수의 순환이 안되어서 난방이 제대로 수행되지 않는 문제가 발생된다. 또한 난방수순환이 제대로 안되므로 물을 보충하는데 많은 시간, 통상적으로 2∼3시간이 소요된다. 더욱이, 난방배관내부에 공기가 차있는 상태에서 보일러를 운전하게 되면 기포의 확장에 의한 비등음이 발생되고 과열현상이 발생되므로 보일러의 수명이 단축되는 문제점이 발생되었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 난방배관내부의 공기를 외부로 신속하게 배출시킴으로써 물보충시간이 단축되는 가스보일러의 물보충방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 난방배관내부의 공기를 배출시킴으로써 보일러 운전시 기포에 의하여 발생되는 비등음을 억제하고, 과열현상을 방지할 수 있는 가스보일러의 물보충방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스보일러의 물보충방법은, 보충수밸브를 개방하여 헛불안전장치가 물이 충만한 상태로 판단할때 까지 물을 보충하고, 물이 완전히 보충되면 주제어부에서 제어신호를 출력하여 순환펌프를 예를 들어 초기 30분동안 10초 온/10초 오프상태로 반복동작시키고, 초기 30분이 경과하면 순환펌프를 소정시간동안 30초 온/10초 오프로 반복동작시키며, 또한 본 발명의 다른 방법은, 보충수밸브를 개방하여 물보충이 개시되면 순환펌프를 온시키고, 순환펌프가 온된 상태에서 일정시간동안 헛불안전장치가 물없음을 감지하면 순환펌프를 오프시키고 단수를 표시하며, 순환펌프가 온된 상태에서 헛불안전장치가 물있음을 감지하면 주제어부에서 제어신호를 출력하여 순환펌프를 예를 들어 초기 30분동안 10초 온/10초 오프상태로 반복동작시키고, 초기 30분이 경과하면 순환펌프를 소정시간동안 30초 온/10초 오프로 반복동작시키는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 가스보일러의 물보충방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 사용되는 가스보일러의 개략적인 구성도,

도 2는 종래 사용되는 가스보일러의 부분 블록회로도,

도 3은 본 발명의 방법을 설명하기 위한 플로우차트,

도 4는 본 발명의 다른 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 가스밸브, 3 : 보충수밸브,

5 : 순환펌프, 7 : 불꽃감지기,

9 : 점화플러그, 11: 버너,

13: 물탱크, 15: 헛불안전장치,

17: 주제어부.

본 발명의 방법은 먼저 압력식 헛불안전장치를 구비한 경우에 대하여 설명하고, 후에 유량감지식 헛불안전장치를 구비한 경우를 각각 설명한다. 그러나 본질적으로 본 발명의 방법은 유사한 것으로서, 전자는 물이 충만된 상태에서 순환펌프를 사용하여 공기를 제거하며, 후자는 물을 보충하면서 순환펌프를 사용하여 공기를 제거하는 것에 차이가 있다.

압력식 헛불안전장치를 구비한 경우에는, 도 3을 참고하면, 난방배관내부에 물이 부족한 것으로 판명되면 보충수밸브(3)를 개방하여서 물을 공급한다. 이러한 물보충과정은 헛불안전장치(15)에 의하여 충분한 물이 있다고 판단될 때 까지 계속된다. 보충수밸브(3)가 자동이면 주제어부(17)에서 물부족을 감지하고 보충수밸브(3)를 개방시키며, 수동이면 사용자가 물의 압력을 육안으로 확인하고 보충시킨다.

헛불안전장치(13)에서 충분한 물이 난방배관내부로 공급된 것으로 판단되면, 주제어부(17)에서 순환펌프(5)가 동작하도록 제어신호를 출력하여 난방배관내부의 물을 순환시킨다. 이 때 제1소정시간, 예를 들어 초기 30분 동안에는 순환펌프(5)를 제1온시간(예를 들어 10초) 및 제1오프시간(예를 들면 10초) 동안 반복적으로 온/오프상태를 유지한다. 이렇게 함으로써 난방배관내부의 물은 이동과 정지를 반복하게 되며 물탱크(13)를 통과한다. 물탱크(13)를 통과하는 동안에는 물속에 포함된 공기가 자연적으로 배출되므로 공기량은 급속하게 감소하는 효과가 있다. 특히 공기는 순환펌프(5)의 가동초기와 정지되는 동안에 주로 배출된다. 공기배출을 더욱 효율적으로 수행하기 위하여 에어벤트(air vent)를 설치할 수 있다. 이렇게 함으로써 난방수에 포함된 공기는 물탱크와 에어벤트의 두 곳을 통하여 배출된다.

초기가동시간인 30분이 경과하면 그 후에는 주제어부(17)에서의 제어신호에 의하여 제2온시간(예를 들어 30초) 동안 순환펌프(5)를 온시키고, 제2오프시간(예를 들어 10초)동안 순환펌프(5)를 오프시켜 공기를 배출시킨다. 이러한 작동은 10분∼30분 동안 수행된다. 물론 이러한 공기배출동작은 보일러의 운전중에는 수행되지 않는 것이 바람직하다.

상기의 행정에서 물보충이 완료된 후에 순환펌프(5)의 초기가동중에 공기가 빠지며 일시적으로 물의 압력이 저하되어 헛불안전장치(15)가 작동되는 경우가 발생된다. 이 때에는 다시 물보충을 수행한 후에 순환펌프(5)를 30초 온/10초 오프시키는 동작을 반복한다. 그러나 이러한 물의 압력저하는 일시적인 것이며 물이 충분히 공급되면 공기가 빠져도 압력저하가 발생되지 않는다.

순환펌프(5)의 오프동작수행시간(10초 오프)은 너무 짧으면 공기의 배출이 원활하지 못할 염려가 있다. 즉 작은 기포가 집중되어 큰 기포를 형성하기에 충분한 시간을 가지지 못하기 때문에 충분한 실험에 의하여 적정시간을 결정하는 것이 매우 중요하다. 또한 초기가동시간인 30분이 너무 큰 경우에는 난방배관내부의 난방수 순환이 지연되어 배관내부의 완전한 공기배출에 오히려 지장이 될 수 있으므로 이것도 역시 실험등을 통하여 적정한 시간을 결정할 수 있다.

유량감지식 헛불안전장치를 구비한 경우에는, 도 4를 참고하면, 보충수밸브(3)를 개방하여 물의 보충이 시작되면 주제어부(17)에서 제어신호를 출력하여 즉시 순환펌프(5)를 온시킨다. 상기 보충수밸브(3)도 수동식 또는 자동식의 2종류를 모두 사용할 수 있으며, 수동식은 사용자에 의하여 작동된다. 이렇게 순환펌프(5)가 온된 상태에서 일정시간동안 헛불안전장치(13)의 동작상태를 감지한다. 헛불안전장치(13)가 작동되면 순환펌프(5)를 오프시키고 소정시간경과후에 다시 순환펌프(5)를 온시키고 헛불안전장치(13)의 동작상태를 감지한다. 이 때 헛불안전장치(13)가 동작하면 즉, 난방배관내부에 충분한 물의 흐름이 감지되지 않으면 이것은 물보충에 근본적인 문제, 즉 단수에 의한 것으로 판단하고 사용자에게 단수경보를 표시한다.

만일 헛불안전장치(13)가 동작하지 않아서 물이 정상적으로 유입되는 것으로 판단되면 주제어부(17)에서는 초기 30분동안 10초 온/10 오프상태로 순환펌프(5)를 운전시킨다. 이렇게 함으로써 난방배관내부의 물은 이동과 정지를 반복하게 되며 물탱크(13)를 통과한다. 물탱크(13)를 통과하는 동안에는 물속에 포함된 공기가 자연적으로 배출되므로 공기량은 급속하게 감소하는 효과가 있다. 특히 공기는 순환펌프(5)의 가동초기와 정지되는 동안에 주로 배출된다.

초기가동시간인 30분이 경과하면 그 후에는 주제어부(17)에서의 제어신호에 의하여 30초동안 순환펌프(5) 온, 10초동안 순환펌프(5)를 오프시켜 공기를 배출시킨다. 이것은 물보충이 완료될 때 까지 지속적으로 수행된다. 물보충이 완료되면 보충수밸브(3)를 잠궈 물의 공급을 중지시킨다.

순환펌프(5)의 오프동작수행시간(10초 오프)은 너무 짧으면 공기의 배출이 원활하지 못할 염려가 있다. 즉 작은 기포가 집중되어 큰 기포를 형성하기에 충분한 시간을 가지지 못하기 때문에 충분한 실험에 의하여 적정시간을 결정하는 것이 매우 중요하다. 또한 초기가동시간인 30분이 너무 큰 경우에는 난방배관내부의 난방수 순환이 지연되어 배관내부의 완전한 공기배출에 오히려 지장이 될 수 있으므로 이것도 역시 실험등을 통하여 적정한 시간을 결정할 수 있다. 또한 상기와 같이 에어벤트를 설치하여 공기배출효율을 증대시킬 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 난방배관내부의 공기를 신속하게 배출시킴으로써 물보충시간이 단축되는 이점이 있다. 또한 난방배관내부의 공기를 제거함으로써 보일러 운전시 발생되는 비등음을 억제하고, 과열현상을 방지할 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 특허청구의 범위에 속한다 할 것이다.

Claims

보충수밸브(3)를 개방하여 헛불안전장치(15)에서 물탱크내에 물이 충만된 상태로 판단할 때 까지 물을 보충하고, 물이 충만되면 주제어부(17)에서 제어신호를 출력하여 순환펌프(5)를 제1소정시간동안 제1온시간 및 제1오프시간 주기로 온/오프를 반복하고, 상기 제1소정시간이 경과하면 순환펌프(5)를 일정시간동안 제2온시간 및 제2오프시간 주기로 온/오프를 반복하는 것을 특징으로하는 압력감지식 헛불안전장치를 이용한 가스보일러의 물보충방법.
제1항에 있어서, 상기 제1소정시간은 30분, 제1온시간은 10초, 제1오프시간은 10초이며, 제2온시간은 30초, 제2오프시간은 10초인 것을 특징으로 하는 가스보일러의 물보충방법.
보충수밸브(3)를 개방하여 물보충이 개시되면 순환펌프(5)를 온시키고, 순환펌프(5)가 온된 상태에서 일정시간동안 유량감지식 헛불안전장치(15)가 물없음을 감지하면 순환펌프(5)를 오프시키고 단수를 표시하며, 순환펌프(5)가 온된 상태에서 헛불안전장치(15)가 물있슴을 감지하면 주제어부(17)에서 제어신호를 출력하여 순환펌프(5)를 제1소정시간동안 제1온시간 및 제1오프시간 주기로 온/오프를 반복동작시키고, 상기 제1소정시간이 경과하면 순환펌프(5)를 물보충이 완료될때 까지 제2온시간 및 제2오프시간 주기로 온/오프를 반복동작시키는 것을 특징으로 하는 유량감지식 헛불안전장치를 이용한 가스보일러의 물보충방법.
제3항에 있어서, 상기 제1소정시간은 30분, 제1온시간은 10초, 제1오프시간은 10초이며, 제2온시간은 30초, 제2오프시간은 10초인 것을 특징으로 하는 가스보일러의 물보충방법.