KR100245419B1 - 가스보일러의 과열방지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전장품을 보호하기 위한 가스보일러의 과열방지방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 보일러의 난방모드에서 연소행정을 수행하는 도중에 과열방지를 위하여 설정된 온도인 소화온도에 도달하는 경우에 보일러의 과열을 신속하게 해소하여 보일러의 본체와 전장품을 보호하기 위한 가스보일러의 과열방지방법에 관한 것이다.

본 발명의 가스보일러의 과열방지방법은, 전체 행정을 제어하는 프로그램이 내장된 마이컴(26)과, 난방수의 온도를 감지하기 위한 온도감지부(10)와, 버너(28)에 가스를 공급하기 위한 가스밸브(4)와, 버너(28)에서의 착화상태를 감지하는 염전압감지부(12)를 포함하는 가스보일러에 있어서, 난방모드로 연소행정이 수행되는 도중에 마이컴(26)에서 난방수온도를 온도감지부(10)를 사용하여 측정하는 제1단계; 상기 제1단계에서 측정된 난방수온도가 소화온도에 도달하지 않으면 정상연소행정을 수행하고 소화온도에 도달하면 난방모드상태를 유지하고 소화행정을 수행하는 제2단계; 소화행정을 수행하고 배기팬(14)을 30초동안 구동하고 순환펌프(20)를 1분간 구동하는 제3단계; 마이컴(26)에서 온도감지부(10)를 사용하여 난방공급수온도를 측정하는 제4단계; 측정된 난방공급수온도가 55℃이하이면 보일러작동을 중지하고 대기상태를 유지하는 제5단계; 난방공급수온도가 55℃이상이면 단위시간당 온도상승률을 산출하여 감소상태면 제5단계로 복귀하고 증가상태면 배기팬(14)과 순환펌프(20)를 작동시키고 상기 제4단계로 복귀하는 제6단계로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

가스보일러의 과열방지방법

본 발명은 전장품을 보호하기 위한 가스보일러의 과열방지방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 보일러의 난방모드에서 연소행정을 수행하는 도중에 과열방지를 위하여 설정된 온도인 소화온도에 도달하는 경우에 보일러의 과열을 신속하게 해소하여 보일러의 본체와 전장품을 보호하기 위한 가스보일러의 과열방지방법에 관한 것이다.

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.

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.

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 직접 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.

상기와 같은 종래의 보일러에서는 보일러가 과열되는 것을 방지하기 위하여 열교환기(30)와 연결되는 파이프의 외부표면에 과열감지센서(10b)를 설치하고 있다. 과열감지센서(10b)에 의하여 측정된 온도가 소정온도(통상적으로 88℃ 부근에서 설정됨)에 도달하면 마이컴(26)에서 이것을 감지하고 강제적으로 소화행정을 수행한다. 도 3은 종래 사용되는 소화온도 도달시에 수행되는 소화행정을 설명하는 플로우차트이다.

그러나 상기의 플로우차트에 나타난 바와 같이 가스밸브(4)를 통하여 공급되는 가스의 공급을 차단하여 소화행정을 배기팬(14)을 30초동안 구동하고 순환펌프(20)를 3분정도 작동시키기 때문에 잠열에 의하여 난방수의 온도가 충분하게 하강하지 못하고 과열된 상태로 장시간 유지되는 문제가 있었다. 주지하는 바와 같이, 과열상태에서 열기에 장시간 노출되면 전장품들의 열화가 가속되어서 고장의 요인이 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 보일러의 난방모드에서 연소행정을 수행하는 도중에 과열방지를 위하여 설정된 온도인 소화온도에 도달하는 경우에 보일러의 과열을 신속하게 해소하여 보일러의 본체와 전장품을 보호하기 위한 가스보일러의 과열방지방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스보일러의 과열방지방법은, 전체 행정을 제어하는 프로그램이 내장된 마이컴(26)과, 난방수의 온도를 감지하기 위한 온도감지부(10)와, 버너(28)에 가스를 공급하기 위한 가스밸브(4)와, 버너(28)에서의 착화상태를 감지하는 염전압감지부(12)를 포함하는 가스보일러에 있어서, 난방모드로 연소행정이 수행되는 도중에 마이컴(26)에서 난방수온도를 온도감지부(10)를 사용하여 측정하는 제1단계; 상기 제1단계에서 측정된 난방수온도가 소화온도에 도달하지 않으면 정상연소행정을 수행하고 소화온도에 도달하면 난방모드상태를 유지하고 소화행정을 수행하는 제2단계; 소화행정을 수행하고 배기팬(14)을 30초동안 구동하고 순환펌프(20)를 1분간 구동하는 제3단계; 마이컴(26)에서 온도감지부(10)를 사용하여 난방공급수온도를 측정하는 제4단계; 측정된 난방공급수온도가 55℃이하이면 보일러작동을 중지하고 대기상태를 유지하는 제5단계; 난방공급수온도가 55℃이상이면 단위시간당 온도상승률을 산출하여 감소상태면 제5단계로 복귀하고 증가상태면 배기팬(14)과 순환펌프(20)를 작동시키고 상기 제4단계로 복귀하는 제6단계로 구성됨을 특징으로 한다.

도 1은 종래 사용되는 가스보일러의 개략적인 구성도,

도 2는 도 1의 가스보일러의 개략적인 블록회로도,

도 3은 종래 소화온도에 의한 소화시 작동상태를 설명하는 플로우차트,

도 4는 본 발명의 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 플로우스위치, 4 : 가스밸브,

6 : 팬회전수감지부, 8 : 수위감지부,

10: 온도감지부, 10a: 온도감지센서,

10b:과열감지센서, 12: 염전압감지부,

14: 배기팬, 16: 전원공급부,

18: 자동보충수밸브, 20: 순환펌프,

22: 이그나이터, 24: 룸콘,

26: 마이컴, 28: 버너,

30: 열교환기, 32: 배기후드,

34: 물탱크, 36: 삼방변,

38: 공급관, 40: 환수관.

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

본 발명의 방법은 난방모드로 보일러가 작동되는 상태에서 과열방지를 위하여 설정된 온도인 소화온도에 난방수온도가 도달하는 경우에 난방수를 신속하게 보일러의 전장품과 본체에 영향을 주는 않는 온도까지 하강시키는 방법으로서, 종래의 방법에 의한 소화행정이 수행된 후에 난방공급수의 온도를 측정하고 이 온도에 따라서 배기팬과 순환펌프의 작동을 제어함으로서 달성된다.

상기와 같은 본 발명의 방법은 다음과 같은 단계 : 난방모드로 연소행정이 수행되는 도중에 마이컴(26)에서 난방수온도를 온도감지부(10)를 사용하여 측정하는 제1단계; 상기 제1단계에서 측정된 난방수온도가 소화온도에 도달하지 않으면 정상연소행정을 수행하고 소화온도에 도달하면 난방모드상태를 유지하고 소화행정을 수행하는 제2단계; 소화행정을 수행하고 배기팬(14)을 30초동안 구동하고 순환펌프(20)를 1분간 구동하는 제3단계; 마이컴(26)에서 온도감지부(10)를 사용하여 난방공급수온도를 측정하는 제4단계; 측정된 난방공급수온도가 55℃이하이면 보일러작동을 중지하고 대기상태를 유지하는 제5단계; 난방공급수온도가 55℃이상이면 단위시간당 온도상승률을 산출하여 감소상태면 제5단계로 복귀하고 증가상태면 배기팬(14)과 순환펌프(20)를 작동시키고 상기 제4단계로 복귀하는 제6단계로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 방법은, 도 4의 플로우차트를 참고하면, 난방모드로 보일러가 작동하는 상태에서 마이컴(26)에서 난방수온도를 측정하기 위하여 설치된 소화감지센서(10b)로부터 입력되는 온도데이타를 사용하여 감지한다. 이 때 측정되는 난방수는 실제로는 열교환기(30)에 인접한 온도감지센서(10b)에 의하여 측정되는 난방환수의 온도가 된다. 물론 이러한 과열온도측정은 보일러종류에 따라서 다를 수 있음을 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다.

이렇게 측정된 난방수온도가 과열방지를 위한 소화온도에 도달하면 마이컴(26)에서는 난방모드상태를 유지하면서 소화행정을 수행한다. 보일러의 작동상태를 난방모드로 유지하는 것은 난방수를 실내에 설치된 배관내부를 순환시킴으로서 난방수의 열을 용이하게 외부로 배출하여 온도를 신속하게 하강시키도록 하기 위한 것이다.

소화행정에 의하여 마이컴(26)에서는 가스밸브(4)를 오프시켜 버너(28)에 공급되는 가스를 차단하여 연소를 중지시킨다. 그 후에 배기팬(14)을 30초동안 작동시켜서 연소행정중에 발생된 폐가스를 배기후드(32)를 통하여 외부로 배출시키고, 동시에 순환펌프(20)를 1분간 작동시켜 난방수온도를 하강시킨다.

그 후에 마이컴(26)에서는 난방공급수온도를 온도감지센서(10a)를 사용하여 측정한다. 상기 온도감지센서(10a)와 과열감지센서(10b)는 본질적으로 동일한 온도감지센서이다.

온도감지센서(10a)를 통하여 입력된 난방공급수의 온도데이타가 소정온도를 초과하지 않으면 마이컴(26)에서는 보일러의 작동을 중지시킨 상태에서 대기상태를 유지한다. 과열에 의한 소화행정후에는 사용상의 안전을 위하여 사용자에 의하여 새로운 명령이 입력되지 않으면 보일러가 작동되지 않는다. 상기 소정온도는 예를 들어서 약 55℃로 설정할 수 있다.

온도데이타가 소정온도를 초과하면 마이컴(26)에서는 온도증감을 확실하게 하기 위하여 단위시간당의 온도상승률(ΔT/t)을 측정한다. 이것은 일정시간(예를 들어서 5초)동안의 온도변화값으로 설정할 수 있다. 상기와 같은 단위시간당의 온도상승률(ΔT/t)이 (+)가 되면 이것은 난방공급수의 온도가 잠열에 의하여 상승하는 것을 의미하므로 바람직한 상태가 아니기 때문에 난방수의 온도를 하강시킬 필요가 있다.

따라서 마이컴(26)에서는 배기팬(14) 또는 순환펌프(20)를 작동시켜 보일러 내부에 차가운 외부공기를 유입하여 냉각시키거나 또는 난방수를 순환시켜 열기를 방출하여 온도를 하강시킬 수 있다. 또는 배기팬(14)과 순환펌프(20)를 동시에 작동시켜 공냉방식과 난방수온도를 하강시킬 수 있다.

단위시간당의 온도상승률(ΔT/t)이 (-)가 되면 이것은 온도가 하강하는 상태이므로 보일러의 작동을 중지시킨 상태에서 대기상태를 유지한다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 보일러의 난방모드에서 연소행정을 수행하는 도중에 과열방지를 위하여 설정된 온도인 소화온도에 도달하는 경우에 보일러의 과열을 신속하게 해소하여 보일러의 본체와 전장품을 보호할 수 있는 이점이 있다.

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. 전체 행정을 제어하는 프로그램이 내장된 마이컴(26)과, 난방수의 온도를 감지하기 위한 온도감지부(10)와, 버너(28)에 가스를 공급하기 위한 가스밸브(4)와, 버너(28)에서의 착화상태를 감지하는 염전압감지부(12)를 포함하는 가스보일러에 있어서,

   난방모드로 연소행정이 수행되는 도중에 마이컴(26)에서 난방수온도를 온도감지부(10)를 사용하여 측정하는 제1단계;

   상기 제1단계에서 측정된 난방수온도가 소화온도에 도달하지 않으면 정상연소행정을 수행하고 소화온도에 도달하면 난방모드상태를 유지하고 소화행정을 수행하는 제2단계;

   소화행정을 수행하고 배기팬(14)을 30초동안 구동하고 순환펌프(20)를 1분간 구동하여 난방수온도를 하강시키는 제3단계;

   마이컴(26)에서 온도감지부(10)를 사용하여 난방공급수온도를 측정하는 제4단계;

   측정된 난방공급수온도가 55℃이하이면 보일러작동을 중지하고 대기상태를 유지하는 제5단계;

   난방공급수온도가 55℃이상이면 단위시간당 온도상승률을 산출하여 감소상태면 제5단계로 복귀하고 증가상태면 배기팬(14) 또는 순환펌프(20)를 작동시키고 상기 제4단계로 복귀하는 제6단계로 구성되는 가스보일러의 과열방지방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제4단계에서의 온도감지가 난방공급관(38)에 설치된 온도감지센서(10a)에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 과열방지방법.

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