KR100294415B1 - 가스보일러의시스템상태에따른펌프제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가스보일러의 팬회전속도 및 난방출구온도와 난방환수온도의 차를 자동으로 판단하여 난방순환량을 제어할 수 있도록 순환펌프의 속도를 자동으로 조절해 줌으로써 가스보일러의 쾌적한 난방이 이루어지도록 난방효율을 증대시키고 가스보일러의 수명을 연장하는 동시에 소비자의 만족도를 향상시키도록 하는 가스보일러의 시스템상태에 따른 펌프제어방법을 제공하는데 그 특징이 있다.

Description

가스보일러의 시스템상태에 따른 펌프제어방법
본 발명은 가스보일러의 시스템상태에 따른 펌프제어방법에 관한 것으로, 특히 가스보일러의 팬회전 속도 및 난방출구온도와 난방환수온도의 차를 자동으로 판단하여 난방순환량을 제어할 수 있도록 순환펌프의 속도를 자동으로 조절해 줌으로써 가스보일러의 쾌적한 난방이 이루어지도록 난방효율을 증대시키고 가스보일러의 수명을 연장하는 동시에 소비자의 만족도를 향상시키도록 하는 가스보일러의 시스템상태에 따른 펌프제어방법에 관한 것이다.
종래의 가스보일러에 설치된 순환펌프의 속도는 사용자가 직접 수동으로 조절해주어 운전중에 항상 일정한 속도로 회전하던가, 연소중에는 강회전되고 소화시에는 약회전하는 단조로운 운전제어가 이루어져 가스보일러의 난방배관과 같은 부품에 무리를 주어 가스보일러의 수명을 단축시키는 문제가 있고 사용자가 직접 방의 온도를 느껴 순환펌프의 속도를 조절해야되는 불편함이 있으며 정확한 순환펌프의 속도를 맞추기가 어려워 발생되는 난방효율의 저하와 쾌적난방이 이루어질 수 없는 문제점이 항상 내포되어 있다.
본 발명은 상기한 바와같은 종래의 기술들이 갖는 제반문제점들을 근본적으로 치유하기 위해 연구창출된 것으로 다음과 같은 목적을 갖는다.
본 발명은 가스보일러의 팬회전 속도 및 난방출구온도와 난방환수온도의 차를 자동으로 판단하여 난방순환량을 제어할 수 있도록 순환펌프의 속도를 자동으로 조절해 줌으로써 가스보일러의 쾌적한 난방이 이루어지도록 난방효율을 증대시키고 가스보일러의 수명을 연장하는 동시에 소비자의 만족도를 향상시키도록 하는 가스보일러의 시스템상태에 따른 펌프제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
제1도는 가스보일러의 내부를 보여주는 개략구성도.
제2도는 본 발명을 설명하기 위한 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 가스보일러 10 : 연소기
12 : 가스버너 13 : 팬
14 : 1차열교환기 16 : 프레임로드
17 : 배기부 20 : 물탱크
26 : 순환펌프 30 : 2차열교환기
51,52 : 전자변 53 : 비례변
TH1, TH2 : 더미스터 FG : 팬의 회전수
VH : 순환펌프의 회전수
상기와 같은 목적을 첨부도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
즉, 도1은 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 2차열교환기(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 1차열교환기(14)가 설치되어 그곳을 통과하는 물을 상기 버너군(12)이 가열하게 되며, 상기 연소기케이싱(11)의 바닥면에는 연소용 공기를 공급하는 팬(13)이 설치되고 이 송풍기의 근방에는 더미스터(TH3)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 고수위를 검지하기 위한 고수위검지센서(21)과 넘치는 물을 배출시키기 위한 오버플로우관(22), 관로에 물의 저수위를 검지하기 위한 저수위검지센서(32), 온돌바닥을 회전한 난방수를 회수하는 것으로 기수분리기(23)가 설치되는 난방환수관(24) 및 상기 1차열교환기(14)에 물을 공급하는 물공급관(25)에는 물의 순환을 조정하기 위한 순환펌프(26)가 아랫방향에 설치되어진다.
한편, 상기 2차열교환기(30)에는 수도물을 통해 물을 방출하여 사용자에게 공급되는 온수의 직접적인 출탕온도를 검지하는 공급더미스터(TH1) 및 더미스터(TH2)가 방출관(32), 가스보일러의 외부로부터의 찬물을 유입하는 것으로 수류의 유무를 검지하는 수류스위치(33) 및 직수온도에 따른 일정수량을 통과시켜 안정된 온도특성을 얻을 수 있도록 하는 기계적 자동수량제어장치가 설치되는 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 가스보일러의 내부에서 압력이 상승되는 것을 방지하고 물의 흐름을 가스보일러의 내부폐회로를 만들어 순환시키기 위한 바이패스관(38)이 설치된다.
또한, 도 2에 도시된 바와같이 가스보일러의 시스템상태에 따른 펌프제어방법을 살펴보기로 한다.
가스보일러의 작동운전이 시작되면 팬(13)이 구동되는 회전수(FG)가 설정된 소정의 최소치 회전수(Arpm)보다 큰가를 검지하는 단계와, 순환펌프(26)가 작동되는 회전수(VH)가 설정된 소정의 최소치 회전수(Krpm)보다 큰가를 검지하는 단계와, 더미스터(TH1, TH2)간의 온도차(Δt)에 의해 정상연소운전을 하도록 가스버너(12)에 가스를 공급하는 비례변(53)이 팬의 회전수에 비례하여 가스량을 조절하는 단계와, 팬의 회전수(FG)를 측정하여 회전수(FG)가 소정수치의 저속한계 회전수(Brpm)보다 낮은 범위의 저속회전수 구간(ArpmFG<Brpm)내에 있는지 검출하여 순환펌프(26)는 저속운전하고 상기 저속한계 회전수(Brpm)보다 크고 중속한계 회전수(Crpm)보다 낮은 범위의 중속회전수 구간(BrpmFG<Crpm)내에 있으면 순환펌프(26)는 중속운전하며 상기 중속한계 회전수(Crpm)보다 크고 최고한계 회전수(Drpm)보다 낮은 범위의 고속회전수 구간(CrpmFG<Drpm)내에 있으면 순환펌프(26)는 고속운전하는 단계와, 상기 순환펌프(26)가 저속운전할 때 펌프의 회전수(VH)가 저속한계 회전수(Lrpm)보다 적은 범위의 저속회전수 구간(KrpmVH<Lrpm)내에서 회전하고 있는지 확인하여 안정된 정상운전이 저속으로 이루어지고 상기 중속운전한 순환펌프가 상기 저속한계 회전수(Lrpm)보다 크고 중속한계 회전수(Mrpm)보다 작은 범위의 중속회전수 구간(LrpmVH<Mrpm)내에서 회전하고 있는지 확인하여 안정된 정상운전이 중속으로 이루어지며 상기 고속운전한 순환펌프가 상기 중속한계 회전수(Mrpm)보다 크고 최고한계 회전수(Nrpm)보다 작은 범위의 고속회전수 구간(MrpmVH<Nrpm)내에서 회전하고 있는지 확인하여 안정된 정상운전이 고속으로 이루어짐에 있어 상기 팬(13)의 회전수(FG)에 대한 각 한계치는 Arpm<Brpm<Crpm<Drpm의 관계를 만족하도록 설정되었고 순환펌프(26)의 회전수(VH)에 대한 각 한계치는 Krpm<Lrpm<Mrpm<Nrpm으로 되어지는 단계와, 상기 팬(13)의 회전수(FG)가 소정의 설정회전수(FGArpm, FGDrpm)구간범위에 이루어지거나 상기 순환펌프(26)의 회전수(VH)가 소정의 설정회전수 구간(VH<Krpm, VHNrpm)범위계 이루어지면 시스템을 제어하는 마이컴이 순환펌프의 공회전으로 판단하고 에러모드로 출력하여 사용자에게 가스보일러내의 순환에 이상이 있음을 표시해주는 단계로 구성하여 이루어진다.
또한 상기 에러모드에서, 순환펌프의 회전수(VH)가 상기 소정의 회전수(Nrpm)보다 크거나 같으면, 시스템을 제어하는 마이컴이 순환펌프의 공회전으로 판단하여 에러모드로 수행하고, 순환펌프의 회전수(VH)가 상기 소정의 최소치 회전수(Krpm)보다 작으면, 상기 마이컴이 순환펌프는 회전하지 않는 것으로 판단하여 에러모드로 수행하도록 구성되어 있다.
이상에서 본 발명은 가스보일러의 작동시스템이 온되어 운전이 시작되면(S1) 팬(13)이 구동되는(S2) 회전수(FG)가 설정된 소정의 최소치 회전수(Arpm)보다 큰가를 검지하여(S3) 상기 최소치 회전수(Arpm)보다 크면 펌프를 작동하고(S4) 상기 회전수(Arpm)이하이면 에러모드(S30)에서 이상상태임을 사용자에게 알려주는 것이다.
상기 순환펌프(26)가 작동되는(S4) 회전수(VH)가 설정된 소정의 최소치 회전수(Krpm)보다 큰가를 검지하여(S5) 상기 최소치 회전수(Krpm)보다 크면 더미스터(TH1, TH2)간의 온도차(Δt)에 의해 정상연소운전(S6)을 하도록 가스버너(12)에 가스를 공급하는 비례변(53)이 팬의 회전수에 비례하여 가스량을 조절(S61)하게 되나, 만일 순환펌프의 회전수(VH)가 상기 최소치 회전수(Krpm)이하로 측정되면 시스템을 제어하는 마이컴이 순환펌프는 회전하지 않는 무회전상태인 것으로 판단하고 에러모드(S30)에서 이상상태임을 사용자에게 표시해준다.
이때 회전하는 팬의 회전수(FG)를 측정하여(S7) 회전수(FG)가 저속 회전수 구간(ArpmFG<Brpm)내에 있는지를 검출하여(S8) 상기 구간내에서 회전하면 상기 펌프(26)는 저속운전(S9) 하게 됨과 함께 순환펌프(26)는 저속운전(S9)하게 된다. 만일 회전수(FG)가 중속 회전수 구간(BrpmFG<Crpm)내에 있는 경우에는(S10) 상기 순환펌프(26)는 중속운전(S11)하게 되며, 고속 회전수 구간(CrpmFG<Drpm)내에 있는 경우에는(S12) 상기 순환펌프(26)는 고속운전(S13)하도록 이루어진다.
또한, 상기 순환펌프(26)가 저속운전할 때(S9)펌프의 회전수(VH)가 소정의 설정치인 저속회전수 구간(KrpmVH<Lrpm)내에서 회전하고 있는지 확인하여(S16) 상기 구간내에 있으면 펌프는 저속으로(S17) 안정된 정상운전(S24)이 이루어지고 상기 순환펌프(26)가 중속운전할 때(S11) 펌프의 회전수(VH)가 소정의 중속회전수 구간(LrpmVH<Mrpm)내에서 회전하고 있는지 확인하여(S18) 상기 구간내에 있으면 펌프는 중속으로(S19)안정된 정상운전(S24)이 이루어지며 상기 순환펌프(26)가 고속운전할때(S13) 펌프의 회전수(VH)가 소정의 고속회전수 구간(MrpmVH<Nrpm) 내에서 회전하고 있는지 확인하여(S20) 상기 구간내에 있으면 펌프는 고속으로(S21)안정된 정상운전(S24)이 이루어지게 된다.
한편, 상기 팬(13)의 회전수(FG)가 최고한계 회전수보다 큰(FGDrpm) 경우(S14) 배기관을 폐쇄(S15)한 다음 상기 펌프(26)의 회전수(VH)가 최고한계 회전수보다 큰(VHNrpm)경우를 확인하여(S22) 상기 구간내에 있으면 상기 마이컴이 순환펌프의 공회전으로 판단하고 에러모드(S30)로 출력하여 사용자에게 가스보일러내의 순환에 이상이 있음을 알려주게 되는 것이다.
상기 팬(13)의 회전수(FG)설정치는 Arpm<Brpm<Crpm<Drpm의 관계를 유지하게 되고 상기 펌프(26)의 회전수(VH)설정치는 Krpm<Lrpm<Mrpm<Nrpm의 관계를 유지하며 설정하도록 이루어진다.
이상에서 살펴본 바와같이 본 발명은 가스보일러의 팬회전속도, 펌프의 회전속도 및 난방설정온도에 의한 난방출구온도와 난방환수온도의 차를 자동으로 판단하여 난방순환량을 제어할 수 있도록 순환펌프의 회전속도를 자동으로 조절해 줌으로써 가스보일러의 쾌적한 난방이 이루어지도록 난방효율을 증대시키는 효과와 가스보일러의 수명을 연장하는 동시에 소비자의 만족도를 향상시키도록 하는 등의 여러효과를 동시에 거둘 수 있는 매우 유용한 발명임이 명백하다.

Claims (3)

  1. 가스보일러의 작동운전이 시작되면 팬(13)이 구동되는 회전수(FG)가 설정된 소정의 최소치 회전수(Arpm)보다 큰가를 검지하는 단계와,
    순환펌프(26)가 작동되는 회전수(VH)가 설정된 소정의 최소치 회전수(Krpm)보다 큰가를 검지하는 단계와,
    더미스터(TH1, TH2)간의 온도차(Δt)에 의해 정상연소운전을 하도록 가스버너(12)에 가스를 공급하는 비례변(53)이 팬의 회전수에 비례하여 가스량을 조절하는 단계와,
    팬의 회전수(FG)를 측정하여 회전수(FG)가 기 설정되어진 소정범위의 저속 회전수 구간(ArpmFG<Brpm)내에 있으면 순환펌프(26)는 저속운전하고 이보다 큰 중속 회전수 구간(BrpmFG<Crpm)내에 있으면 순환펌프(26)는 중속운전하며 이보다 큰 고속 회전수 구간(CrpmFG<Drpm)내에 있으면 순환펌프(26)는 고속운전함에 있어, 상기 설정되어진 각 한계 회전수는 Arpm<Brpm<Crpm<Drpm의 관계임을 만족하는 단계와,
    상기 순환펌프(26)가 저속운전할 때 펌프의 회전수(VH)가 기 설정되어진 소정범위의 저속회전수 구간(KrpmVH<Lrpm)내에서 회전하고 있는지 확인하여 안정된 정상운전이 저속으로 이루어지고 상기 중속운전한 순환펌프가 이보다 큰 중속회전수 구간(LrpmVH<Mrpm)내에서 회전하고 있는지 확인하여 안정된 정상운전이 중속으로 이루어지며 상기 고속운전한 순환펌프가 이보다 큰 고속회전수구간(MrpmVH<Nrpm) 내에서 회전하고 있는지 확인하여 안정된 정상운전이 고속으로 이루어짐에 있어, 상기 설정되어진 각 한계 회전수는 Krpm<Lrpm<Mrpm<Nrpm의 관계임을 만족하는 단계와,
    상기 팬(13)이 회전수(FG)가 소정의 설정치를 초과한 범위(FGDrpm, FGDrpm)에서 측정되면 에러모드로 출력하여 사용자에게 가스보일러내의 순환에 이상이 있음을 알려주는 단계로 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가스보일러의 시스템상태에 따른 펌프제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 순환펌프(26)의 회전수(VH)가 최고한계 회전수(Nrpm)보다 크거나 같으면, 시스템을 제어하는 마이컴이 순환펌프의 공회전으로 판단하여 에러모드(S30)로 수행하는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 시스템상태에 따른 펌프제어방법.
  3. 제1항에 있어서,
    순환펌프(26)가 작동되는 회전수(VH)가 설정된 소정의 최소치 회전수(Krpm)보다 큰가를 검지하는 상기 단계에서, 상기 회전수(VH)가 최소치 회전수(Krpm) 이하인 경우 상기 마이컴이 순환펌프는 회전하지 않는 것으로 판단하여 에러모드(S30)로 수행하는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 시스템상태에 따른 펌프제어방법.
KR1019980057721A 1998-12-23 1998-12-23 가스보일러의시스템상태에따른펌프제어방법 KR100294415B1 (ko)

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