KR100279886B1 - 온수난방 겸용 가스보일러에서의 난방절체시 삼방변 이동 및연소제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 난방절체시 삼방변의 절체에서 일정시간동안 삼방변의 이동을 정지시키고 유지시키면서 두 개의 써미스터를 이용하여 온도차를 검지하고 이에 검지된 온도차가 셋팅된 온도와 비교·판단한 후 삼방변을 절체하는 방법에 대한 것이다.

일정시간동안 순환펌프를 구동시키고 다른 일시간 동안 삼방변을 온수측으로 유지시키면 난방 절체중 다시 온수를 사용할 경우에는 온수출탕의 성능이 저하된다. 왜냐하면 종래의 삼방변의 볼은 회전각도가 180°이기 때문에 난방으로 절체중 다시 온수로 절체로 하기 위해서는 상당한 시간이 흐르기 때문에 온수출탕이 늦어지는 폐단이 있으며, 온도에 상관없이 시간에 의한 제어를 하므로 장시간 저온 상태로 유지될 수 도 있으며, 온수사용이 빈번한 시간에는 난방출탕에 냉수 샌드위치 현상을 보이는 문제점을 갖고 있다.

이에 본 발명의 온수난방 겸용 가스보일러에서의 난방절체시 삼방변 이동 및 연소제어 방법은 온수 및 난방 겸용모드 운전으로 온시키는 단계와, 플로우스위치가 온되는 단계와, 삼방변이 온수측으로 절체되는 단계와, 상기 절체를 확인하기 위해 앤서신호를 출력시키는 단계와, 온수모드로 운전하는 단계와, 플로우스위치가 오프되는 단계와, 써미스터1이 일정온도(Aset)보다 높거나 같은지를 판단하는 단계와, 써미스터1과 써미스터2와의 온도차(ΔT)를 검지하는 단계와, 상기 온도차(ΔT)가 소정의 온도(B)로 일정시간(X)을 유지하는지를 판단하는 단계와, 일정온도(Tset)가 될 때까지 소화운전을 시작하며 삼방변을 난방측으로 이동하지 않고 온수측으로 유지시키는 단계와, 다시 플로우스위치가 온인가를 검지하는 단계와, 온이 아니면 상기 온도차(ΔT)가 일정시간(Y)동안 소정온도(B)보다 작거나 같은지를 판단하는 단계와, 상기 판단에서 소정온도(B)보다 작거나 같다면 삼방변을 난방측으로 절체하는 단계와, 상기 절체를 확인하기 위해서 앤서신호를 출력시키는 단계 및 난방운전을 수행하는 단계를 포함하여 구동되는 것을 특징으로 한다.

Description

온수난방 겸용 가스보일러에서의 난방절체시 삼방변 이동 및 연소제어 방법

본 발명은 온수난방 겸용 가스보일러에서의 난방절체시 삼방변 이동 및 연소제어 방법에 대한 것으로서, 좀더 상세하게는 난방절체시 삼방변의 절체에서 일정시간동안 삼방변의 이동을 정지시키고 유지시키면서 두 개의 써미스터를 이용하여 온도차를 검지하고 이에 검지된 온도차가 셋팅된 온도와 비교·판단한 후 삼방변을 절체하는 방법에 대한 것이다.

종래의 온수난방겸용 가스보일러에서는 겨울모드 운전중 온수사용과 난방사용이 짧은 시간 내에서 반복되는 경우, 수류스위치가 오프되므로서 온수의 사용이 정지되었을 때, 연소는 계속되면서 삼방변이 온수측으로 닫히고 난방측을 열어주게되므로, 온수측이 닫히면서 1차열교환기에서 가열되어 삼방변을 통하여 2차열교환기로 공급된 고온의 가열수가 2차열교환기 내에서 정지하게된다. 이때 온수의 사용이 끝나 수도꼭지를 닫음으로서 정지되어 있는 직수중에서 2차열교환기 내에서 정지되어 있던 직수는 수류스위치 오프로 인하여 삼방변이 온수측을 닫을 때 1차열교환기에 가열되어 2차열교환기로 유입된 후, 온수측에 완전히 닫혔을 때 정지되어 버린 고온의 가열수가 직수의 온도를 고온으로 상승시키게 된다.

이와 같은 상태에서 사용자가 짧은 시간 내에 수도꼭지를 다시 열어 온수를 사용하게 될 경우에는, 상기에서와 같이 2차열교환기 내에서 고온으로 상승되어 있던 온수(직수)가 먼저 출탕되므로 온수를 사용하던 사용자가 수도꼭지를 연후, 일순간 뜨겁게 출탕되는 온수에 의해 순간적으로 크게 놀라게 되거나 당황하게 되는 등의 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 일정시간동안 순환펌프를 구동시키고 다른 일시간 동안 삼방변을 온수측으로 유지시켜서 문제점을 해결하려 하였다.

그러나 이러한 방법 또한 난방 절체중 다시 온수를 사용할 경우에는 온수출탕의 성능이 저하된다. 왜냐하면 종래의 삼방변의 볼은 회전각도가 180°이기 때문에 난방으로 절체중 다시 온수로 절체로 하기 위해서는 상당한 시간이 흐르기 때문에 온수출탕이 늦어지는 폐단이 있으며, 온도에 상관없이 시간에 의한 제어를 하므로 장시간 저온 상태로 유지될 수 도 있으며, 온수사용이 빈번한 시간에는 난방출탕에 냉수 샌드위치 현상을 보이는 문제점을 갖고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 주 목적은 상기의 온수의 재사용을 위해 두 개의 써미스터를 이용하여 소화를 결정하고 이에 대해 삼방변을 절체하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 삼방변의 구조를 달리하여 즉, 온수측과 난방측의 각을 90°로 하여 난방측에서 온수측으로 절체시 절체시간을 단축시키는 것으로 한다.

도 1은 종래의 난방절체시 삼방변 이동 및 연소제어를 나타낸 흐름도,

도 2는 종래에 따른 삼방변 볼의 위치를 나타낸 도면,

도 3은 본 발명에 따른 가스보일러의 전체 시스템을 나타낸 도면,

도 4a,b는 본 발명의 난방절체시 삼방변 이동 및 연소제어를 나타낸 흐름도,

도 5는 본 발명의 삼방변 볼의 위치를 나타낸 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 연소기 30: 2차 열교환기 33: 수류스위치(33)

26: 순환펌프 TH1: 저온감지 써미스터 TH2: 써미스터2

TH3: 써미스터3

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명을 첨부 도면에 의거하여 좀더 상세히 설명하면 더욱 명백해질 것이다.

즉, 도 3은 본 발명의 방법이 적용되는 가스보일러(1)를 나타낸 것으로, 상기 가스보일러(1)의 케이싱(2)안에 설치되어 난방이나 급탕을 위한 온수를 데우기 위해 가스를 연소시키는 연소기(10)와, 난방순환수를 저장하는 물탱크(20)와, 온수와 냉수의 순환을 위한 서로 다른 경로를 지니고 있는 2차 열교환기(30)를 상호 결합하여서 구성된다.

이때 상기 연소기(10)의 케이싱(11)내에 다수개의 버너로 이루어진 버너군(12)이 형성되고, 그의 상측방향에는 과열을 방지시키기 위한 1차 열교환기(14)가 설치되어 그곳을 통과하는 물을 상기 버너군(12)이 가열하게 되며, 상기 연소기케이싱(11)의 바닥면에는 연소용 공기를 공급하는 송풍기(13)가 설치되고 상기 버너군(12)의 근방에는 버너군(12)을 점화하는 스파커플러그(15)와 상기 버너군의 착화를 감지하는 프레임로드(16)가 설치되며, 상기 연소기케이싱(11)의 상면에는 배기를 배출시키기 위한 배기부(17)가 상기 가스보일러(1)의 케이싱(2)을 뚫고 형성되어 있다.

또한, 상기 버너군(12)의 하방에는 가스를 공급시키기 위한 가스관(50)이 설치되는데, 여기에는 통전시 가스를 통과시키는 2개의 전자변(51)(52)과 가스공급량을 조절하기 위한 비례변(53)이 가스공급경로에 대하여 가스관(50)의 상류로부터 설치되어진다.

그리고, 상기 물탱크(20)에는 물탱크내의 수량을 검지하기 위한 전극봉(21)과 넘치는 물을 배출시키기 위한 오버플로우관(22), 온돌바닥을 회전한 난방수를 회수하는 것으로 기수분리기(23)가 설치되는 난방환수관(24) 및 상기 1차 열교환기(14)에 물을 공급하는 물공급관(25)에는 물의 순환을 조정하기 위한 순환펌프(26)가 아래방향에 설치되어진다.

한편, 상기 2차 열교환기(30)에는 수돗물을 통해 물을 방출하여 사용자에게 공급되는 온수의 직접적인 출탕온도를 검지하는 써미스터1(TH1) 및 환수측 온도를 검지하는 써미스터2(TH2)가 부착된 온수방출관(31), 가스보일러의 외부로부터의 찬물을 유입하는 것으로 수류의 유무를 검지하는 수류스위치(33) 및 직수온도에 따른 일정수량을 통과시켜 안정된 온도특성을 얻을 수 있도록 하는 기계적 자동수량제어장치가 설치된 직수유입관(34) 및 상기 물공급관(25)은 삼방변(36)을 통하여 난방을 위한 물이 통과되는 난방온수공급관(37)에 연결되어진다.

또한, 상기 난방환수관(24)과 직수유입관(34) 사이에는 상기 물탱크(20)에 물이 부족할 때 물을 보충해주기 위한 수도물보급변(35)이 설치되고 난방필터의 막힘, 난방분배기의 막힘 및 난방분배관이 막혀있을 때 가스보일러(1)의 내부에서 압력이 상승되는 것을 방지하고 물의 흐름을 가스보일러(1)의 내부폐회로를 만들어 순환시키기 위한 바이패스관(38)이 설치되며, 상기 가스보일러 내에 설치된 저온감지 써미스터(TH3)가 장착된다.

첨부된 도면 도 4를 참조하여 본 발명의 제어방법을 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 온수난방 겸용 가스보일러에서의 난방절체시 삼방변 이동 및 연소제어 방법은 우선 온수 및 난방 겸용모드 운전으로 구동시키고(S20), 사용자의 용도에 따라 온수꼭지를 사용하여 플로우스위치가 온된다(S21). 이에 난방측에 절체되어 있던 삼방변이 온수측으로 절체되고(S22), 상기 절체를 확인하기 위해 가스보일러의 마이컴의 제어에 의해 앤서신호(Answer Signal)를 출력시킨다(S23). 상기 삼방변의 절체가 앤서신호의 응답으로 확인되면 온수모드로 운전한다(S24).

다시 사용자의 온수꼭지 사용에 따라 플로우스위치가 오프되는 되면(S25), 써미스터1(TH1)이 일정온도(Aset)보다 높거나 같은지를 판단한다(S26). 이때 상기 일정온도는 사용자의 설정온도보다 낮은 온도로 셋팅하며 즉, 사용자의 설정온도에서 소정의 온도를 뺀 온도를 써미스터1(TH1)의 온도와 비교한다. 그리고 써미스터1(TH1)과 써미스터2(TH2)와의 온도차(ΔT)를 검지한 후 상기 온도차(ΔT)가 소정의 온도(B)로 일정시간(X)을 유지하는지를 판단한다.

일정온도(Tset)가 될 때까지 소화운전을 시작하며 삼방변을 난방측으로 이동하지 않고 온수측으로 유지시킨다. 다시 플로우스위치가 온인가를 검지하고, 상기 검지한 것이 온이 아니면 상기 온도차(ΔT)가 일정시간(Y)동안 소정온도(B)보다 작거나 같은지를 판단한다. 상기 판단에서 소정온도(B)보다 작거나 같다면 삼방변을 난방측으로 절체하고 이전과 동일하게 상기 절체를 확인하기 위해서 앤서신호를 출력시킨다. 그리고 난후 난방운전을 수행한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 삼방변의 절체에서 종래의 절체시간이 휠씬 단축된다. 그 이유를 도 5에 나타내었다. 도 5를 참조하여 설명하면, 난방측의 배관과 온수측의 배관의 각도차가 90°로 구성되어 있기 때문에 난방측 볼의 위치에서 온수측 볼 위치로의 절체가 신속히 이루어짐으로서 온수출탕의 신뢰성을 높였다.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상기 발명의 상세한 설명에서 언급된 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이와 같은 본 구성되어 동작하는 본 발명에 의하면 두 개의 써미스터를 사용하여 그 온도차를 이용함으로서 다음에 사용자가 다시 온수를 사용할 경우 효과적인 온수출탕을 할 수 있다.

뿐만 아니라 삼방변의 구조를 개선하여 난방측에서 절체시간을 줄임으로서 온수출탕 사용의 신뢰성을 높이는 효과를 얻었다.

Claims (4)

1. 여름 및 겨울 모드로 온수와 난방을 겸용할 수 있는 1관 2수로식, 2중관 방식 및 온수난방겸용 가스보일러에 있어서,

   온수 및 난방 겸용모드 운전으로 온시키는 단계와, 플로우스위치가 온되는 단계와, 삼방변이 온수측으로 절체되는 단계와, 상기 절체를 확인하기 위해 앤서신호를 출력시키는 단계와, 온수모드로 운전하는 단계와, 플로우스위치가 오프되는 단계와, 써미스터1이 일정온도(Aset)보다 높거나 같은지를 판단하는 단계와, 써미스터1과 써미스터2와의 온도차(ΔT)를 검지하는 단계와, 상기 온도차(ΔT)가 소정의 온도(B)로 일정시간(X)을 유지하는지를 판단하는 단계와, 일정온도(Tset)가 될 때까지 소화운전을 시작하며 삼방변을 난방측으로 이동하지 않고 온수측으로 유지시키는 단계와, 다시 플로우스위치가 온인가를 검지하는 단계와, 온이 아니면 상기 온도차(ΔT)가 일정시간(Y)동안 소정온도(B)보다 작거나 같은지를 판단하는 단계와, 상기 판단에서 소정온도(B)보다 작거나 같다면 삼방변을 난방측으로 절체하는 단계와, 상기 절체를 확인하기 위해서 앤서신호를 출력시키는 단계 및 난방운전을 수행하는 단계를 포함하여 구동되는 것을 특징으로 하는 온수난방 겸용 가스보일러에서의 난방절체시 삼방변 이동 및 연소제어 방법.
2. 청구항 1 에 있어서,

   상기 일정온도(Aset)는 사용자의 설정온도보다 낮은 것을 특징으로 하는 온수난방 겸용 가스보일러에서의 난방절체시 삼방변 이동 및 연소제어 방법.
3. 청구항 1 에 있어서,

   상기의 앤서신호는 가스보일러의 마이컴에서 제어된는 것을 특징으로 하는 온수난방 겸용 가스보일러에서의 난방절체시 삼방변 이동 및 연소제어 방법.
4. 청구항 1 에 있어서,

   상기 써미스터1은 출탕수의 온도를 측정하기 위한 것이며 써미스터2는 환수측의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 온수난방 겸용 가스보일러에서의 난방절체시 삼방변 이동 및 연소제어 방법.