KR100285045B1

KR100285045B1 - 보일러의 온수 및 난방운전제어장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR100285045B1
Application number: KR1019980044386A
Authority: KR
Inventors: 강신구
Original assignee: 김철병; 주식회사경동보일러
Priority date: 1998-10-22
Filing date: 1998-10-22
Publication date: 2001-03-15
Also published as: KR20000026725A

Abstract

본 발명은 난방장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히, 제1열교환기(28)에서 데워진 물을 물이송관(32)을 통하여 직접 유입되도록 설치된 제2열교환기(34)와; 상기 제2열교환기(34)에서 일측으로 각각 연결 설치되는 온수공급관(44) 및 연결관(35)과; 상기 연결관(35), 물유입관(46) 및 난방온수공급관(52)에 설치되어 온수공급방향을 조절하는 삼방밸브(50)를 구비하여, 온수공급시 삼방밸브(50)로 난방온수공급관(52)을 차단하여 물유입관(46)으로 이동한 냉수를 연결관(35)을 거쳐 제2교환기(34)로 유입하여 온수와 희석시켜 온수공급관(44)으로 공급하도록 하고, 난방수공급시 삼방밸브(50)를 작동하여 난방온수공급관(52)를 개방하여 제2열교환기(34)로 유입된 온수를 연결관(35)을 통하여 난방온수공급관(52)을 거쳐 실내에 난방수를 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 보일러의 온수 및 난방운전제어장치 및 그 제어방법인 바, 난방시에 제2열교환기에 공급되는 직수가 과열되지 않고 일정한 온도를 유지하는 장점을 지니며, 난방중에 온수를 사용할시에 항상 제2열교환기가 일정온도를 유지하므로 온수 공급이 원활하여지는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

Description

보일러의 온수 및 난방운전제어장치 및 그 제어방법

본 발명은 난방장치에 관한 것으로, 특히, 제2열교환기와 물저장탱크 사이에 삼방밸브를 설치하여 제2열교환기를 거쳐 이동한 온수를 난방온수공급관으로 공급하여 난방을 하거나 물유입관으로 유입된 냉수를 제2열교환기로 유입시켜 온수와 희석시켜 온수공급관을 통하여 온수로 공급하는 데 있어 일정시간에 따라 자동적으로 난방조건과 온수조건으로 절환시켜서 온수 및 난방수의 온도를 일정하게 유지하도록 하는 보일러의 온수 및 난방운전제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 현재의 가스보일러는 온수를 사용하는 경우 실내온도조절기에서 “온수”버튼을 누르지 않고도 언제든지 온수를 사용하도록 구성되어 있다.

보일러가 난방상태 이거나 정지상태에서도 소비자가 온수를 사용하면 보일러의 삼방밸브가 자동적으로 난방라인에서 온수라인으로 절환되어 보일러가 온수조건으로 제어되어 소비자가 원하는 온수를 공급하고, 온수 사용을 정지하면 삼방밸브가 다시 난방라인으로 절환되어 온수공급은 정지되고 보일러는 소비자가 원하는 난방조건에 따라 제어되거나 정지된다.

이때, 난방상태에서 온수를 사용하열 보일러가 연소되고 있을 때 온수상태를 정지하면 연소상태는 그대로 유지되면서 즉시 삼방밸브만 난방라인으로 절환되어 열교환기에 유입되는 직수의 온도가 순간적으로 상승되어 비등 및 과열이 발생되는 경우가 종종 발생 되었다.

이에 온수 사용을 정지하면 임의의 시간동안 연소를 오프(OFF)시키고 일정 시간동안 삼방밸브를 온수라인으로 유지시키면서 순환펌프를 가동시켜 보일러내 순환수를 순환시켜 줌으로써 직수가 가열되고 비등이 발생되는 것을 방지하였다.

제1도는 종래의 일반적인 난방장치의 구성을 보인 도면으로서, 난방장치를 작동하게 되면, 점화플러그(3)에서 불꽃을 튀겨서 가스공급관(1)으로 공급보다는 가스를 착화시켜 점화를 시켜 가스버너(2)를 작동시키고, 연소팬(18)을 가동하여 공기를 상부로 공급하여 연소를 촉진시킨다.

그리고, 상기 물저장탱크(16)에 저장된 물을 순환펌프(15)를 작동하여 케이스(4)내에 설치된 제1열교환기(5)로 공급하여 가스버너(2)의 열로 물공급관(6)으로 이동하는 물을 데우도록 하고, 연소가스는 배기구(7)를 통하여 외부로 배출하도록 한다. 그리고, 데워진 물은 물이송관(8)을 통하여 난방용을 사용하고자 하는 경우에는 삼방밸브(9)가 작동하여 난방온수공급관(10)으로 온수를 공급하여 방에 난방을 수행하도록 하며, 난방을 수행한 후에는 난방환수관(17)으로 유입되어 물저장탱크(16)에 저장되어진다.

한편, 온수를 수행하는 경우에는 삼방밸브(9)를 작동하여 난방온수공급관(10)을 차단하고, 제2열교환기(12)로 온수를 공급하여 물저장탱크(16)로 부터 물을 공급받아서 물이송관(8)으로 공급된 온수와 희석시켜 온수공급관(14)으로 공급하여 세면 및 목욕용으로 사용하도록 한다. 그리고, 미처 사용되지 않은 온수는 스위칭부(11)의 개폐에 의하여 직수유입관(13)를 통하여 제2열교환기(12)로 재차 복귀되어진다.

이와같은 과정을 거치면서 난방수와 온수를 교번적으로 공급하게 되는 것이다.

그런데, 상기와 같은 방식은 온수 사용 후 난방운전이 지연되므로 난방상태에서 온수 사용이 짧은 시간내에 반복될 경우 난방이 잘되지 않았다. 그리고, 겨울철 온수사용시 보일러가 착화되어 직수가 가열되는 시간만큼 소비자에게 냉수가 공급되므로 온수공급이 원활하지 못한 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로서, 제2열교환기와 물저장탱크 사이에 삼방밸브를 설치하여 제2열교환기를 거쳐 이동한 온수를 난방온수공급관으로 공급하여 난방을 하거나 물유입관으로 유입된 냉수를 제2열교환기로 유입시켜 온수와 희석시켜 온수공급관을 통하여 온수로 공급하는 데 있어 일정시간에 따라 자동적으로 난방조건과 온수조건으로 절환시켜서 온수 및 난방수의 온도를 일정하게 유지하도록 하는 것이 목적이다.

제1도는 종래의 일반적인 난방운전장치의 구성을 보인 도면.

제2도는 본 발명에 따른 난방운전제어장치의 구성을 보인 도면.

제3도는 본 발명에 따른 온수 및 난방 운전제어방법의 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 가스공급관 22 : 가스버너

24 : 점화플러그 28 : 제1열교환기

40 : 순환펌프 42 : 물공급관

44 : 온수공급관 46 : 물유입관

48 : 물저장탱크 50 : 삼방밸브

52 : 난방온수공급관 54 : 난방수환수관

이러한 목적은 가스공급관으로 공급된 가스를 점화프러그로 점화하여 불꽃을 발생시키는 가스버너와; 상기 가스버너의 열을 이용하여 물공급과으로 공급보다는 물을 데워주는 제1열교환기와, 상기 제1열교환기에서 데워진 물을 물이송관을 통하여 직접 유입되도록 설치된 제2열교환기와; 상기 제2열교환기에서 일측으로 각각 연결설치되는 온수공급관 및 연결관과; 상기 연결관, 물유입관 및 난방온수공급관에 설치되어 온수공급방향을 조절하는 삼방밸브를 구비하여, 온수공급시 삼방밸브로 난방온수공급관을 차단하여 물유입관으로 이동한 냉수를 연결관을 거쳐 제2교환기로 유입하여 온수와 희석시켜 온수공급관으로 공급하도록 하고, 난방수공급시 삼방밸브를 작동하여 난방온수공급관을 개방하여 제2열교환기로 유입된 온수를 연결관을 통하여 난방온수공급관을 거쳐 실내에 난방수를 공급하도록 구성된 보일러의 온수 및 난방운전제어장치를 제공함으로써 달성된다.

그리고 본 고안의 목적은 난방스위치를 온시켜 삼방밸브를 난방조전으로 개폐하는 단계와; 상기 단계 후 점화플러그로 가스버너를 작동하고 난방을 수행하여 착화를 시작하고, 난방조건으로 연소를 시작하는 단계와; 상기 단계 후에 흐름스위치가 오프인 경우 상기 난방조건연소 단계로 리턴하고, 흐름스위치가 온인 경우 계속 진행할 지 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계 후에 흐름스위치 감지타이머가 작동하고, 난방조건연소를 만족하기 위한 도달시간인 연소도달시간 T_A가 설정시간 T1과 서로 같은 지를 판단하여 같지 않은 경우, 흐름스위치를 작동할 지 여부를 판단하는 단계로 리턴하고, 서로 같은 경우 계속 진행하는 단계와; 상기 단계 후에 삼방밸브를 온수 조건으로 개폐하고, 온수조건의 연소를 수행하는 단게와; 상기 단계 후에 흐름스위치가 온인 경우 상기 온수조건연소 단계로 리턴하고, 흐름스위치가 오프인 경우 계속 진행할 지 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계 후에 흐름스위치 감지타이머가 작동하고, 온수조건연소를 만족하기 위한 도달시간인 연소도달시간 T_B가 설정시간 T2와 서로 같은 지를 판단하여 같지 않은 경우, 흐름스위치를 작동할지 여부를 판단하는 단계로 리턴하고, 서로 같은 경우 계속 진행하는 단계와; 상기 단계 후에 삼방밸브를 난방조건으로 개폐하고, 연소를 정지한 후 일정시간 경과하여 난방조건에 따른 보일러의 재운전을 수행하기 위하여 리턴하는 단계로 이루어진 보일러의 온수 및 난방운전제어방법을 제공함으로써 달성된다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 구성은 가스공급관(20)으로 공급된 가스를 점퐈플러그(24)로 점화하여 불꽃을 발생시키는 가스버너(22)와; 상기 가스버너(22)의 열을 발생하여 물공급관(42)으로 공급되는 물을 데워주는 제1열교환기(28)와, 상기 제1열교환기(28)에서 데워진 물을 물이송관(32)을 통하여 직접 유입되도록 설치된 제2열교환기(34)와; 상기 제2열교환기(34)에서 일측으로 각각 연결 설치되는 온수공급관(44) 및 연결관(35)과; 상기 연결관(35), 물유입관(46) 및 난방온수공급관(52)에 설치되어 온수공급방향을 조절하는 삼방밸브(50)를 구비하여, 온수공급시 삼방밸브(50)로 난방온수공급관(52)을 차단하여 물유입관(46)으로 이동한 냉수를 연결관(35)을 거쳐 제2교환기(34)로 유입하여 온수와 희석시켜 온수공급관(44)으로 공급하도록 하고, 난방수공급시 삼방밸브(50)를 작동하여 난방온수공급관(52)을 개방하여 제2열교환기(34)로 유입된 온수를 연결관(35)을 통하여 난방온수공급관(52)을 거쳐 실내에 난방수를 공급하도록 구성된다.

즉, 상기 난방수공급관(52)을 제2열교환기(34)를 거친 연결관(35)과 물유입관(46)에 설치하므로 물이송관(32)을 통하여 공급되는 데워진 물이 온수 공급시와 난방수 공급시 모두 제2열교환기(34)로 일단 공급되므로 온수 및 난방스위치를 절환할 때 시간적인 지연이 없이 항상 난방수와 온수와 교번적으로 원활하게 공급되도록 구성된다.

이하, 본 발명의 제3도에 의거하여 본 장치의 제어방법을 살펴보도록 한다. 일반적인 작동은 종래의 보일러와 유사하다.

먼저 난방스위치를 온(ON)시켜 삼방밸브(50)를 난방조건으로 개폐하도록 한다.(S10)

그리고, 상기 단계 후 점화플러그(24)로 가스버너(22)를 작동하고 가스공급관(20)으로 가스버너(22)에 가스를 공급하여 난방을 수행하여 착화를 시작하고, 난방조건으로 연소를 시작하도록 한다.(S20)(S30)

상기 단계 후에 흐름스위치가 오프(OFF)인 경우 상기 난방조건연소 단계로 리턴하고, 흐름스위치가 온(ON)인 경우 계속 진행하는지 여부를 판단하도록 한다.(S40)

상기 단계 후에 흐름스위치 감지타이머가 작동하고, 난방조건연소를 만족하기 위한 도달시간인 연소도달시간 T_A가 설정시간 T1과 서로 같은 지를 판단하여 같지 않은 경우, 흐름스위치를 작동할 지 여부를 판단하는 단계로 리턴하고, 서로 같은 경우 계속 진행하도록 판단한다.(S50)(S60)

상기 단계 후에 삼방밸브(50)를 온수 조건으로 개폐하고, 온수조건의 연소를 수행하도록 한다.(S70)

상기 단계 후에 흐름스위치가 온(ON)인 경우 상기 온수조건연소 단계로 리턴하고, 흐름스위치가 오프(OFF)인 경우 계속 진행할 지 여부를 판단하도록 한다.(S90)

상기 단계 후에 흐름스위치 감지타이머가 작동하고, 온수조건연소를 만족하기 위한 도달시간인 연소도달시간 T_B가 설정시간 T2와 서로 같은 지를 판단하여 같지 않은 경우, 흐름스위치를 작동할 지 여부를 판단하는 단계로 리턴하고, 서로 같은 경우 계속 진행하도록 한다.(S100)(S110)

상기 단계 후에 삼방밸브(50)를 난방조건으로 개폐하고, 연소를 정지한 후 일정시간 경과하여 난방조건에 따른 보일러의 재운전을 수행하기 위하여 리턴하여 상기한 과정을 반복적으로 수행하도록 한다.

따라서, 상기한 바와 같이 본 발명에 따른 보일러의 온수 및 난방운전제어장치 및 그 제어방법을 사용하게 되면, 제2열교환기와 물저장탱크 사이에 삼방밸브를 설치하여 제2열교환기를 거쳐 이동한 온수를 난방온수공급관으로 공급하여 난방을 하거나 물유입관으로 유입된 냉수를 제2열교환기로 유입시켜 온수와 희석시켜 온수공급관을 통하여 온수로 공급하는 데 있어 일정시간에 따라 자동적으로 난방조건과 온수조건으로 절환시켜서 온수 및 난방수의 온도를 일정하게 유지하도록 하는 장점을 지닌다.

즉, 난방시에도 제1, 제2열교환기를 동시에 더운 물이 순환되도록 하므로 제2열교환기에 공급되는 직수가 과열되지 않고 일정한 온도를 유지하는 장점을 지니며, 난방중에 온수를 사용할시에 항상 제2열교환기가 일정온도를 유지하므로 냉수가 아닌 일정온도의 온수를 즉시 공급하므로 기존의 보일러 보다 온수 공급이 원활하여지는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

Claims

제1열교환기(28)에서 데워진 물을 물이송관(32)을 통하여 직접 유입되도록 설치된 제2열교환기(34)에 있어서, 상기 제2열교환기(34)에서 일측으로 각각 연결 설치되는 온수공급관(44) 및 연결관(35)과; 상기 연결관(35), 물유입관(46) 및 난방온수공급관(52)에 설치되어 온수공급방향을 조절하는 삼방밸브(50)를 구비하여, 온수공급시 삼방밸브(50)로 난방온수공급관(52)을 차단하여 물유입관(46)으로 이동한 냉수를 연결관(35)을 거쳐 제2열교환기(34)로 유입하여 온수와 희석시켜 온수공급관(44)으로 공급하도록 하고, 난방수공급시 삼방밸브(50)를 작동하여 난방온수공급관(52)을 개방하여 제2열교환기(34)로 유입된 온수를 연결관(35)을 통하여 난방온수공급관(52)을 거쳐 실내에 난방수를 공급하도록 삼방밸브(50)를 설치하여 구성된 것을 특징으로 하는 보일러의 온수 및 난방운전제어장치.
난방스위치를 온시켜 삼방밸브(50)를 난방조건으로 개폐하는 단계와; 상기 단계 후 점화플러그(24)로 가스버너(22)를 작동하고 난방을 수행하여 착화를 시작하고, 난방조건으로 연소를 시작하는 단계와; 상기 단계 후에 흐름스위치가 오프인 경우 상기 난방조건연소 단계로 리턴하고, 흐름스위치가 온인 경우 계속 진행할지 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계 후에 흐름스위치 감지타이머가 작동하고, 연소도달시간 T_A가 설정시간 T1과 서로 같은지를 판단하여 같지 않은 경우, 흐름스위치를 작동할 지 여부를 판단하는 단계로 리턴하고, 서로 같은 경우 계속 진행하는 단계와; 상기 단계 후에 삼방밸브(50)를 온수 조건으로 개폐하고, 온수조건의 연소를 수행하는 단계와; 상기 단계 후에 흐름스위치가 온인 경우 상기 온수조건연소 단게로 리턴하고, 흐름스위치가 오프인 경우 게속 진행할 지 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계 후에 흐름스위치 감지타이머가 작동하고, 연소도달시간 T_B가 설정시간 T2와 서로 같은 지를 판단하여 같지 않은 경우, 흐름스위치를 작동할지 여부를 판단하는 단계로 리턴하고, 서로 같은 경우 계속 진행하는 단계와; 상기 단계 후에 삼방밸브(50)를 난방조건으로 개폐하고, 연소를 정지한 후 일정시간 경과하여 난방조건에 따른 보일러의 재운전을 수행하기 위하여 리턴하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 보일러의 온수 및 난방운전제어방법.