KR100212514B1 - Control technique for heating of gas boiler - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가스보일러의 난방제어방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 난방수의 온도상태에 따라서 버너에서의 연소상태를 제어하여 열교환기를 보호함으로써 고가의 장치인 열교환기의 내구성을 향상시킬 수 있는 가스보일러의 난방제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heating control method of a gas boiler, and more particularly, a gas that can improve durability of an expensive heat exchanger by controlling a combustion state in a burner according to a temperature state of heating water to protect a heat exchanger. The present invention relates to a heating control method of a boiler.
본 발명의 가스보일러의 난방제어방법은, 전체 행정을 제어하는 프로그램이 내장된 마이컴(26)과, 난방수의 온도를 감지하기 위한 온도감지부(10)와, 버너(28)에 가스를 공급하기 위한 가스밸브(4)와, 버너에서 생성된 열을 난방수에 전달하는 열교환기(30)를 포함하는 가스보일러에 있어서, 연소행정이 수행되면 마이컴(26)에서 온도감지부(10)를 사용하여 난방수온도를 감지하는 제1단계; 감지된 난방수온도를 마이컴(26)에 저장된 설정온도와 비교하는 제2단계; 비교결과, 난방수온도가 (설정온도-α)보다 적으면 마이컴(26)에서 가스밸브(4)의 스텝간 이동시간을 연장하여 버너(28)에서의 연소상태를 조정하는 제3단계; 난방수온도가 (설정온도+α)보다 크면 마이컴(26)에서 가스밸브(4)의 스텝간 이동시간을 단축하여 버너(28)에서의 연소상태를 조정하는 제4단계; 및 난방수온도가 (설정온도±α) 범위내에 존재하면 마이컴(26)에서 가스밸브(4)의 스텝간 이동시간을 정상상태로 유지하여 버너(28)에서의 연소상태를 제어하는 제5단계로 구성됨을 특징으로 한다.The heating control method of the gas boiler of the present invention supplies a gas to the microcomputer 26 having a program for controlling the entire stroke, a temperature sensing unit 10 for sensing the temperature of the heating water, and a burner 28. In the gas boiler including a gas valve (4) for the purpose and a heat exchanger (30) for transferring heat generated by the burner to the heating water, the temperature sensing unit (10) is removed from the microcomputer (26) when the combustion stroke is performed. A first step of detecting the heating water temperature using; A second step of comparing the detected heating water temperature with a set temperature stored in the microcomputer 26; A third step of adjusting the combustion state in the burner 28 by extending the step-by-step movement time of the gas valve 4 in the microcomputer 26 when the heating water temperature is less than the set temperature -α as a result of the comparison; A fourth step of adjusting the combustion state in the burner 28 by shortening the step-by-step movement time of the gas valve 4 in the microcomputer 26 when the heating water temperature is larger than the set temperature + alpha; And a fifth step of controlling the combustion state in the burner 28 by maintaining the step-by-step movement time of the gas valve 4 in the microcomputer 26 when the heating water temperature is within the set temperature ± α range. Characterized in that consisting of.
Description
본 발명은 가스보일러의 난방제어방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 난방수의 온도상태에 따라서 버너에서의 연소상태를 제어하여 열교환기를 보호함으로써 고가의 장치인 열교환기의 내구성을 향상시킬 수 있는 가스보일러의 난방제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heating control method of a gas boiler, and more particularly, a gas that can improve durability of an expensive heat exchanger by controlling a combustion state in a burner according to a temperature state of heating water to protect a heat exchanger. The present invention relates to a heating control method of a boiler.
가스보일러는 청정연료인 가스를 사용함으로써 공해발생물질이 감소하여 환경오염을 감소시킬 수 있으며 또한 취급이 용이하기 때문에 점차 사용이 증가하고 있다. 도 1과 도 2는 종래 사용되는 가스보일러의 개략적인 구성도와 블록회로도로서 통상적으로 실내난방을 수행하는 난방모드와 욕실이나 싱크대에 온수를 공급하는 온수모드를 가지고 있다. 도 1과 도 2를 참고하여 작동상태를 간단히 설명한다.Gas boilers are increasingly being used because of the use of clean fuel gas, which reduces pollutants and reduces environmental pollution. 1 and 2 is a schematic configuration and block circuit diagram of a conventionally used gas boiler has a heating mode for performing indoor heating and a hot water mode for supplying hot water to the bathroom or sink. Referring to Figures 1 and 2 will be described briefly the operating state.
도 1에 도시된 바와 같이, 가스보일러는 가스밸브(4)를 제어하여 버너(28)에 소정량의 가스를 공급하면서 버너(28)에서 착화,연소시키고 이 때 발생되는 고온의 열기를 이용하는 장치이다. 버너(28)에서의 착화는 가스가 공급된 후에 이그나이터(22)에 고전압을 인가하고 이때 발생되는 불꽃에 의하여 가스에 착화시킨다. 착화에 의하여 발생된 고온의 열기는 상승하면서 버너(28)의 상부측에 설치된 열교환기(30)를 가열한다. 착화상태의 감지는 염전압감지부(12)에서 감지하여 마이컴(26)에 착화상태데이타를 전송하여 감지한다. 열교환기(30) 내부에는 난방수와 직수가 각각 흐르고 있다. 직수는 직수공급관(2a)을 통하여 유입된 후에 열교환기(30)를 통과하면서 난방수와의 열교환에 의하여 수온이 승온된 후에 직수공급관(2a)의 타단부를 통하여 토출된다.As shown in FIG. 1, the gas boiler controls the
한편, 난방수는 공급관(38)을 통과하여 실내에 설치된 배관(미도시됨)으로 이동하게 된다. 이 때 삼방변(36)에 의하여 물탱크(34)나 순환펌프(20)로 이동하는 것이 차단된다. 실내에 설치된 난방배관을 통과하면서 열을 빼앗기고 온도가 하강된 난방수는 물탱크(34)로 유입된다. 물탱크(34)는 난방환수의 임시저장소이며 또한 부족한 난방수를 보충하기 위한 자동보충수밸브(18)와 연결되어 있다. 자동보충수밸브(18)는 직수공급관(2a)과 연결되어서 물탱크(34)에 물이 부족한 경우에 물을 보충한다. 물탱크(34)에 유입된 난방수는 다시 삼방변(36)-순환펌프(20)-환수관(40)을 통과한 후에 열교환기(30)로 유입되어서 승온된 후에 공급관(38)을 통하여 순환되는 과정을 반복한다.On the other hand, the heating water passes through the
상기와 같은 종래의 가스보일러에서는 착화행정이 수행되면 마이컴(26)에서 난방수의 온도를 측정하고 그에 따른 발열량을 계산한 후에 마이컴(26)에서 가스밸브(4)에 제어신호를 출력하여 최대값으로 연소한 후에 설정온도가 초과하면 그 후에 계산된 발열량에 해당되는 가스소비량을 공급하였다. 그러나 이것은 난방수의 온도를 신속하게 상승시키는 효과가 있으나 버너(28)에서의 열을 난방수에 전달하는 열교환기(30)가 과열되는 문제점이 있었다.In the conventional gas boiler as described above, when the ignition stroke is performed, the
즉, 난방수의 온도가 낮은 경우에는 과열의 염려가 없으나 보일러의 작동시간이 어느 정도 경과하여 난방수의 온도가 높은 상태에서는 종래와 같이 가스밸브의 전류치스텝간의 이동시간이 일정한 경우에는 가스공급량이 많아지므로 열교환기가 과열되는 경우가 발생되었던 것이다.That is, when the temperature of the heating water is low, there is no fear of overheating. However, when the operating time of the boiler has elapsed and the temperature of the heating water is high, the gas supply amount is constant when the moving time between the current value steps of the gas valve is constant as in the prior art. The heat exchanger was overheated because it increased.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 난방수의 온도상태에 따라서 버너에서의 연소상태를 제어하여 열교환기를 보호함으로써 고가의 장치인 열교환기의 내구성을 향상시킬 수 있는 가스보일러의 난방제어방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention to improve the durability of the heat exchanger which is an expensive device by controlling the combustion state in the burner according to the temperature state of the heating water to protect the heat exchanger. It is to provide a heating control method of a gas boiler.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스보일러의 난방제어방법은, 전체 행정을 제어하는 프로그램이 내장된 마이컴(26)과, 난방수의 온도를 감지하기 위한 온도감지부(10)와, 버너(28)에 가스를 공급하기 위한 가스밸브(4)와, 버너에서 생성된 열을 난방수에 전달하는 열교환기(30)를 포함하는 가스보일러에 있어서, 연소행정이 수행되면 마이컴(26)에서 온도감지부(10)를 사용하여 난방수온도를 감지하는 제1단계; 감지된 난방수온도를 마이컴(26)에 저장된 설정온도와 비교하는 제2단계; 비교결과, 난방수온도가 (설정온도-α)보다 적으면 마이컴(26)에서 가스밸브(4)의 스텝간 이동시간을 연장하여 버너(28)에서의 연소상태를 조정하는 제3단계; 난방수온도가 (설정온도+α)보다 크면 마이컴(26)에서 가스밸브(4)의 스텝간 이동시간을 단축하여 버너(28)에서의 연소상태를 조정하는 제4단계; 및 난방수온도가 (설정온도±α) 범위내에 존재하면 마이컴(26)에서 가스밸브(4)의 스텝간 이동시간을 정상상태로 유지하여 버너(28)에서의 연소상태를 제어하는 제5단계로 구성됨을 특징으로 한다.The heating control method of the gas boiler of the present invention for achieving the above object, the
도 1은 종래 사용되는 가스보일러의 개략적인 구성도,1 is a schematic configuration diagram of a gas boiler conventionally used;
도 2는 도 1의 가스보일러의 개략적인 블록회로도,FIG. 2 is a schematic block circuit diagram of the gas boiler of FIG. 1;
도 3은 종래의 가스보일러의 가스밸브전류치설정상태를 도시한 테이블,3 is a table showing a gas valve current value setting state of a conventional gas boiler;
도 4는 본 발명의 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.4 is a flowchart for explaining the method of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
2 : 플로우스위치, 4 : 가스밸브,2: flow switch, 4: gas valve,
6 : 팬회전수감지부, 8 : 수위감지부,6: fan rotation speed detection unit, 8: water level detection unit,
10 : 온도감지부, 12 : 염전압감지부,10: temperature detection unit, 12: salt voltage detection unit,
14 : 배기팬, 16 : 전원공급부,14: exhaust fan, 16: power supply,
18 : 자동보충수밸브, 20 : 순환펌프,18: automatic refill water valve, 20: circulation pump,
22 : 이그나이터, 24 : 룸콘,22: igniter, 24: room cone,
26 : 마이컴, 28 : 버너,26: microcomputer, 28: burner,
30 : 열교환기, 32 : 배기후드,30: heat exchanger, 32: exhaust hood,
34 : 물탱크, 36 : 삼방변,34: water tank, 36: three-way,
38 : 환수관, 40 : 공급관.38: return pipe, 40: supply pipe.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 가스보일러의 난방제어방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the heating control method of the gas boiler of the present invention with reference to the accompanying drawings in detail as follows.
본 발명의 방법은 가스보일러의 연소행정수행중에 난방수의 온도에 따라서 가스밸브의 전류값을 변동시켜 가스소비량을 적절히 제어함으로서 열발생량을 조정하여 열교환기가 과열되는 것을 방지하는 방법으로서, 가스밸브전류값이 설정된 스텝간의 이동시간을 변동하여서 달성된다.The method of the present invention is a method of preventing the heat exchanger from overheating by adjusting the amount of heat generated by appropriately controlling the gas consumption by varying the current value of the gas valve in accordance with the temperature of the heating water during the combustion operation of the gas boiler. The value is achieved by varying the travel time between the set steps.
상기와 같은 본 발명의 방법은 다음과 같은 단계 : 연소행정이 수행되면 마이컴(26)에서 온도감지부(10)를 사용하여 난방수온도를 감지하는 제1단계; 감지된 난방수온도를 마이컴(26)에 저장된 설정온도와 비교하는 제2단계; 비교결과, 난방수온도가 (설정온도-α)보다 적으면 마이컴(26)에서 가스밸브(4)의 스텝간 이동시간을 연장하여 버너(28)에서의 연소상태를 조정하는 제3단계; 난방수온도가 (설정온도+α)보다 크면 마이컴(26)에서 가스밸브(4)의 스텝간 이동시간을 단축하여 버너(28)에서의 연소상태를 조정하는 제4단계; 및 난방수온도가 (설정온도±α) 범위내에 존재하면 마이컴(26)에서 가스밸브(4)의 스텝간 이동시간을 정상상태로 유지하여 버너(28)에서의 연소상태를 제어하는 제5단계로 구성된다.The method of the present invention as described above comprises the following steps: a first step of detecting the heating water temperature using the
본 발명의 방법은 정상적인 연소상태에서 수행되는 것으로서, 연소행정이 수행되면 마이컴(26)에서는 온도감지부(10)로부터 난방수온도를 측정한다. 온도감지부(10)는 난방공급수의 온도를 측정하기 위하여 공급관(38)상에 설치된 온도센서(10a) 또는 난방환수의 온도를 측정하기 위하여 환수관(40)상에 설치된 온도센서(10b)로부터 측정된다. 난방수온도는 난방환수 또는 난방공급수의 온도중 어느 하나를 선택하여 설정할 수 있다. 이하 설명의 편의를 위하여 난방공급수온도를 기준으로 설명한다.The method of the present invention is performed in a normal combustion state, and when the combustion stroke is performed, the
온도감지부(10)의 온도센서(10a)에 의하여 난방수온도가 측정되면 마이컴(26)에서는 이것을 마이컴에 저장된 설정온도와 비교하게 된다. 상기 설정온도는 사용자에 의하여 설정된 난방수온도로서 통상적으로 ±α 정도의 상하허용범위를 갖는다.When the heating water temperature is measured by the
먼저, 도 3을 사용하여 가스밸브전류값의 스텝을 설명한다. 가스보일러에서는 사용자에 의하여 난방수온도가 설정되면 현재 난방수의 온도를 측정하고 이에 따른 발열량을 계산한 후에 난방수의 온도를 상승시키기 위하여 가스밸브(4)를 통하여 가스소비량을 공급한다. 최초에는 최소값(MIN)(S1)으로부터 서서히 스텝(Sn)값을 상승시켜 적정스텝에 도달하게 되는데 이 때 각 스텝간의 이동시간이 종래에는 하나의 고정값으로 설정되어 있었던 것이다. 따라서 최소값(S1)으로부터 최대값(Sn)에 도달하는데 소요되는 시간은 (t*n)이 된다.First, the step of a gas valve current value is demonstrated using FIG. In the gas boiler, when the heating water temperature is set by the user, the gas consumption is supplied through the
마이컴(26)에서의 비교결과, 온도센서(10a)에 의하여 측정된 난방수온도가 (설정온도-α)보다 적으면 이것은 충분한 열량을 확보하면서 급속한 발열량의 공급을 차단하여야 열교환기(30)가 과열되는 것을 방지할 수 있으므로 마이컴(26)에서는 가스밸브전류값의 스텝간 이동시간을 종래의 것에 비하여 서서히 증대시키도록 한다. 따라서 버너(28)에서의 연소에 사용되는 가스소비량은 서서히 상승한다. 이 때 각 스텝간의 지연시간은 종래 10초였다면 예를 들어서 약 10∼20초 정도로 설정할 수 있다.As a result of the comparison in the
비교결과, 온도센서(10a)에 의하여 측정된 난방수온도가 (설정온도+α)보다 크면 이것은 난방수온도가 과열된 상태이므로 마이컴(26)에서는 가스소비량의 공급을 감소시키기 위하여 가스밸브전류값을 하강시키는데 이 때 스텝간의 하강시간은 신속하게 하강시켜서 가스소비량을 급속히 감소시킨다. 따라서 버너(28)에서의 발열량이 감소하므로 열교환기(30)가 과열되는 것을 방지할 수 있는 것이다. 상기 스텝간의 이동시간은 짧게 하는 것이 바람직하며 예를 들어서 0.1∼02.초 정도로 설정할 수 있다.As a result of the comparison, if the heating water temperature measured by the
또한 상기의 두 경우가 아니라 난방수온도가 (설정온도±α)의 범위내에 있으면 마이컴(26)에서는 정상적인 난방수온도상태로 파악하고 종래 설정되었던 가스밸브전류값의 스텝이동시간을 따르게 된다. 이 때의 가스밸브전류값의 스텝간 이동시간을 예를 들어서 5∼10초 정도로 설정할 수 있다. 상기와 같이 가스소비량의 스텝간 이동시간이 결정된 후에는 상기에서 수행된 것과 같은 방식에 의하여 비례제어가 수행되는 것이다.In addition, if the heating water temperature is within the range of (set temperature ± α), rather than the above two cases, the
상기와 같이 본 발명에 의하면 난방수의 온도상태에 따라서 버너에서의 연소상태를 제어하여 열교환기를 보호함으로써 고가의 장치인 열교환기의 내구성을 향상시킬 수 있는 이점이 있는 것이다.As described above, according to the present invention, by controlling the combustion state in the burner according to the temperature state of the heating water, the heat exchanger is protected, thereby increasing the durability of the heat exchanger, which is an expensive device.
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 특허청구의범위에 속한다 할 것이다.Although the invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that modifications and variations can be made within the spirit and scope of the invention, and such variations or modifications will be within the scope of the appended claims. .
Claims (2)
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