KR100294416B1 - 가스보일러의난방출탕수와난방환수의온도를이용한난방작동시연소제어방법 - Google Patents

가스보일러의난방출탕수와난방환수의온도를이용한난방작동시연소제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 난방출탕관로에 장착된 써미스터1과 난방환수관로에 장착된 써미스터2로부터 얻은 온도(Tout, Tin)와 사용자설정온도(Tset)를 이용하여 난방연소에 필요한 열량(Qd)을 신속히 결정하고 그 열량을 이용하여 배기팬의 회전속도(ΦM)를 계산하고, 이 회전속도(ΦM)를 감지하여 연소가스량을 제어하기 위한 가스비례밸브 조절 전류치(PmA)를 계산하여 난방연소를 제어하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 가스보일러의 난방출탕수와 난방환수의 온도를 이용한 난방작동시 연소제어 방법은 전원이 온되어 저수위와 지락을 검지함과 동시에 써미스터(TH1, TH2)와 리모콘의 상태를 검지하는 단계, 상기 검지상태가 양호함을 감지하면, 수류스위치가 온됨을 검지하여 현재 사용자가 온수를 사용하고 있는지를 검지하는 단계, 상기 수류스위치가 오프된 것이 검지되면 가스보일러 시스템을 제어하는 마이컴이 사용자설정온도(Tset), 난방출탕온도(Tout) 및 난방환수온도(Tin)를 각각 입력받는 단계, 상기 입력된 사용자설정온도(Tset)를 판단하기 위해 정상적으로 난방운전에 사용되는 온도의 범주 내에 있는지를 검지하는 단계, 미리 설정되어 입력된 가스비례밸브 개폐량의 제어에 따라 소정의 시간(Asec)동안 강제연소를 수행함과 동시에 난방에 필요한 총열량(Qd)을 계산하는 단계, 상기 계산된 총열량(Qd)으로부터 배기팬의 회전수를 계산하여 배기팬을 구동시키는 단계, 상기 배기팬의 동작상태를 판단하기 위해 배기팬 회전수가 소정의 회전수(Z)와 일정시간(Bsec)동안 상호 비교하여 에러상태를 검출하는 단계, 상기 배기팬의 동작이 정상임이 판단되면 상기 배기팬의 회전수로부터 비례밸브를 제어하기 위한 전류값을 계산하는 단계, 상기 비례밸브 전류값을 이용하여 비례밸브를 제어함으로써 비례연소를 유지하는 단계, 상기 비례연소의 결과에 따라 난방출탕측온도(Tout)와 난방환수측온도(Tin)의 차이(|Tout - Tin| = ㅿT)를 계산하여 온도차 평형제어를 수행하는 단계, 상기 온도차(ㅿT)가 소정온도치(C℃, D℃)사이에 있으면서 사용자설정온도(Tset)와 출탕온도(Tout)의 차(△T1)가 다른 소정온도치(E℃, F℃)사이에 있거나 사용자설정온도(Tset)와 환수온도(Tin)의 차(△T2)가 또 다른 소정온도치(G℃, H℃)사이에 있는가를 소정의 시간(Isec)동안 판단하여 이 조건을 만족하면 소화하는 단계, 상기 온도차(ㅿT)가 소정온도치(J℃, K℃)사이에 있으면서 사용자설정온도(Tset)와 출탕온도(Tout)의 차(△T1)가 다른 소정온도치(L℃, M℃)사이에 있거나 사용자설정온도(Tset)와 환수온도(Tin)의 차(△T2)가 또 다른 소정온도치(N℃, O℃)사이에 있는가를 소정의 시간(Psec)동안 판단하여 이 조건을 만족하면 재점화하는 단계 및 상기 재연소를 카운트하고 상기 소정시간(Qsec)동안 강제연소를 수행하는 단계를 반복 수행하는 단계 및 상기 카운트의 최대횟수가 소정의 입력된 값보다 커지면 수류스위치를 오프시키고 종료하는 단계를 순차적으로 이행하도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

가스보일러의 난방출탕수와 난방환수의 온도를 이용한 난방작동시 연소제어 방법
본 발명은 가스보일러의 난방출탕수와 난방환수의 온도를 이용하여 난방작동시 연소를 제어하는 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 난방출탕관로에 장착된 써미스터1과 난방환수관로에 장착된 써미스터2로부터 얻은 온도(Tout, Tin)와 사용자설정온도(Tset)를 이용하여 난방연소에 필요한 열량(Qd)을 신속히 결정하고 그 열량을 이용하여 배기팬의 회전속도(ΦM)를 계산하고, 이 회전속도(ΦM)를 감지하여 연소가스량을 제어하기 위한 가스비례밸브(53) 조절 전류치(PmA)를 계산하여 난방연소를 제어하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 가스보일러의 시스템에서 써미스터를 하나만 사용하여 난방출탕측 또는 난방환수측의 순환수의 온도를 측정하고 사용자가 설정한 온도(Tset)를 이용하여 연소에 필요한 가스량을 조절한다.
이러한 종래의 난방작동시 연소제어방법은 하나의 써미스터를 이용하여 순환수의 온도를 측정하기 때문에 측정된 순환수의 온도가 사용자가 설정하여 제어하고자하는 온도와 차이가 생기는 문제점이 있었다.
또한 종래의 가스량을 제어하기 위하여 열량을 구하는 방법에 있어서도, 하나의 써미스터를 이용하여 사용자설정온도(Tset)와의 관계를 구하여 계산한다. 따라서 그 구해진 열량은 난방출탕측이나 난방환수측의 온도의 일측으로부터 얻어지는 데이터를 이용함으로서 난방온도의 제어가 신속하지 못한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 주 목적은 사용자설정온도(Tset)와 써미스터1 및 써미스터2로부터의 난방출탕측온도(Tout)와 난방환수측온도(Tin)를 이용하여 가스소비량의 총열량(Qd)을 구하고, 이 구해진 총열량을 이용하여 배기팬의 회전수와 가스배례밸브의 전류치를 구하여 난방연소량을 제어하는 방법을 제공하려는데 있다.
제1도는 본 발명의 제어방법이 적용되는 가스보일러를 나타낸 전체 시스템 구성도,
제2a도, 제2b도는 본 발명의 난방출탕수와 난방환수의 온도를 이용하여 난방작동시 연소제어의 방법을 나타낸 흐름도,
제3도는 본 발명의 난방연소의 시간에 대한 써미스터의 검지된 관로순환수의 온도를 나타낸 그래프,
제4도는 본 발명의 난방연소시에 필요한 열량을 이용하여 배기팬의 회전속도 를 구하는 그래프,
제5도는 본 발명의 난방연소시 배기팬의 회전속도값을 이용하여 가스비례밸브를 제어하는 전류값을 구하기 위한 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
TH1, TH2 : 써미스터 36 : 삼방밸브
20 : 물탱크 32 : 저수위검지센서
22 : 기수분리기 53 : 가스비례밸브
26 : 순환펌프
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명을 첨부 도면에 의거하여 좀더 상세히 설명하면 더욱 명백해질 것이다.
첨부된 도면 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 가스보일러의 난방작동시 연소제어 방법에 대한 바람직한 실시예에 있어서, 전원이 온되어 저수위와 지락을 검지함과 동시에 써미스터(TH1, TH2)와 리모콘의 상태를 검지하는 단계, 상기 검지상태가 양호함을 감지하면, 수류스위치가 온됨을 검지하여 현재 사용자가 온수를 사용하고 있는지를 검지하는 단계, 상기 수류스위치가 오프된 것이 검지되면 가스보일러 시스템을 제어하는 마이컴이 사용자설정온도(Tset), 난방출탕온도(Tout) 및 난방환수온도(Tin)를 각각 입력받는 단계, 상기 입력된 사용자설정온도(Tset)를 판단하기 위해 정상적으로 난방운전에 사용되는 온도의 범주 내에 있는지를 검지하는 단계, 미리 설정되어 입력된 가스비례밸브 개폐량의 제어에 따라 소정의 시간(Asec)동안 강제연소를 수행함과 동시에 난방에 필요한 총열량(Qd)을 계산하는 단계, 상기 계산된 총열량(Qd)으로부터 배기팬(미도시됨)의 회전수를 계산하여 배기팬을 구동시키는 단계, 상기 배기팬의 동작상태를 판단하기 위해 배기팬 회전수가 소정의 회전수(Z)와 일정시간(Bsec)동안 상호 비교하여 에러상태를 검출하는 단계, 상기 배기팬의 동작이 정상임이 판단되면 상기 배기팬의 회전수로부터 비례밸브를 제어하기 위한 전류값을 계산하는 단계, 상기 비례밸브 전류값을 이용하여 비례밸브를 제어함으로써 비례연소를 유지하는 단계, 상기 비례연소의 결과에 따라 난방출탕측온도(Tout)와 난방환수측온도(Tin)의 차이(|Tout - Tin| = ㅿT)를 계산하여 온도차 평형제어를 수행하는 단계, 상기 온도차(ㅿT)가 소정의 제1수치범위(C℃∼D℃)사이에 있으면서 사용자설정온도(Tset)와 출탕온도(Tout)의 차(△T1)가 제2수치범위(E℃∼F℃)사이에 있고 사용자설정온도(Tset)와 환수온도(Tin)의 차(△T2)가 제3수치범위(G℃∼H℃)사이에 있는가를 소정의 시간(Isec)동안 판단하여 이 조건을 만족하면 소화하는 단계, 상기 온도차(ㅿT)가 제4수치범위(J℃∼K℃)사이에 있으면서 사용자설정온도(Tset)와 출탕온도(Tout)의 차(△T1)가 제5수치범위(L℃∼M℃)사이에 있고 사용자설정온도(Tset)와 환수온도(Tin)의 차(△T2)가 제6수치범위(N℃∼O℃)사이에 있는가를 소정의 시간(Psec)동안 판단하여 이 조건을 만족하면 재점화하는 단계 및 상기 재연소를 카운트하고 상기 소정시간(Qsec)동안 강제연소를 수행하는 단계를 순차적으로 이행하도록 구성되어 있다.
상기에서 수치범위를 설정하는 수치들은 각각 C℃〈D℃〈E℃〈F℃〈G℃〈H℃과, J℃〈K℃〈L℃〈M℃〈N℃〈O℃의 관계를 만족하도록 설정됨이 바람직하다.
그리고 상기 저수위와 지락을 검지함과 동시에 써미스터(TH1, TH2)와 리모콘의 상태를 검지하는 단계에서 상기 두 개의 써미스터 중에서 하나의 써미스터에만 이상이 있는 경우에는 응급운전을 수행하고 두 개의 써미스터 모두 이상이 있는 경우에는 에러모드로 처리되며, 상기 저수위와 지락을 검지함과 동시에 써미스터(TH1, TH2)와 리모콘의 상태를 검지하는 과정에서 상기 두 개의 써미스터(TH1, TH2)에는 이상이 없고 리모콘의 연결상태에만 이상이 있는 경우에는 응급운전을 수행하도록 구성되어 있다.
그리고 상기 입력된 사용자설정온도(Tset)가 정상적으로 사용되는 온도의 범주 내에 있는지를 검지하는 단계에서 상기 정상적으로 사용되는 온도의 범주는 35℃ ∼ 85℃으로 구성되어 있으며, 상기 마이컴이 상기 사용자설정온도가 35℃ 이하로 소정의 시간(Rsec)동안 인식하면 보온운전을 수행하며, 상기 마이컴이 상기 사용자설정온도가 85℃이상으로 소정의 시간(Ssec)동안 인식하면 급속운전을 수행하며, 상기 마이컴이 상기 사용자설정온도가 35℃ ∼ 85℃ 외에서 설정된 것으로 소정의 시간(Tsec)동안 인식하면 응급운전을 수행하도록 이루어진다.
또한 미리 설정되어 입력된 가스비례밸브 개폐량의 제어에 따라 소정의 시간(Asec)동안 강제연소를 수행하는 제5단계에서 상기 소정의 시간(Asec)은 순환수가 가스보일러의 난방관로를 한바퀴 순환하는데 걸리는 시간으로 구성된다.
상기 난방에 필요한 총열량(Qd)을 계산하는 단계에서 난방운전의 최대온수연소시의 열량(Qmax)과 최소온수연소시의 열량(Qmin), 최대난방연소시의 열량(Qdmax), 최소난방연소시의 열량(Qdmin), 난방연소시 강제연소열량(Qpa) 및 온수연소시 강제연소열량(Qpb)을 계산하며 그 열량의 제한은 최대온수연소시의 열량(Qmax) 〉 최대난방연소시의 열량(Qdmax) 〉온수연소시 강제연소열량(Qpb) 〉 난방연소시 강제연소열량(Qpa) 〉최소온수연소시의 열량(Qdmin) 〉최소온수연소시의 열량(Qmin)으로 설정된다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 하기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 다음의 상세한 설명에서 언급되는 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.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제어방법이 적용되는 가스보일러(1)를 나타낸 것으로, 상기 가스보일러(1)의 케이싱(Casing, 2)안에 설치되어 난방이나 급탕을 위한 온수를 데어기 위해 가스를 연소시키는 연소기(10)와, 난방순환수를 저장하는 물탱크(20)와, 온수와 냉수의 순환을 위해 서로 다른 경로를 지니고 있는 2차 열교환기(30)를 상호결합 하여서 구성한다.
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 팬(Fan, 13)이 설치되고 상기 버너군(12)의 근방에는 버너군(12)을 점화하는 점화기(Ignitor, 15)와 상기 버너군의 착화를 감지하는 프레임로드(Flame Rod, 16)가 설치되며, 상기 연소기케이싱(11)의 상면에는 배기를 배출시키기 위한 배기부(18)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 전자밸브(51, 52)과 가스공급량을 조절하기 위한 비례밸브(53)이 가스공급경로에 대하여 가스관(50)의 상류로부터 설치되어진다.
그리고, 상기 물탱크(20)에는 물탱크내의 수량을 검지하기 위한 고수위검지센서(21)와 넘치는 물을 배출시키기 위한 오버플로우관(Overflow Pipe, 22), 관로에 물이 비었는지 차있는지를 감지하는 저수위검지센서(32), 온돌바닥을 회전한 난방수를 회수하는 것으로 기수분리기(23)가 설치되는 난방환수관(24) 및 상기 1차 열교환기(14)에 물을 공급하는 물공급관(25)에는 물의 조정하기 위한 순환펌프(26)가 아랫방향에 설치되어진다.
한편, 상기 1차 열교환기(14)에는 상기 버너군(12)에서 데워진 난방출탕수의 온도를 측정하는 써미스터1(TH1)및 온돌바닥을 순환하여 열이 식은 난방순환수를 재가열하기 위해 상기 버너군(12)으로 입수되는 난방환수의 온도를 측정하는 써미스터2(TH2)을 순화수관에 연결시킨다. 그리고 가스보일러의 외부로부터 찬물을 유입시 수류의 유무를 감지하기 위한 수류스위치(Flow Witch : FLS)및 직수온도에 따른 일정수량을 통과시켜 안정된 온도특성을 얻을 수 있도록 하는 기계적 자동수량제어장치가 설치된 직수유입관(34) 및 상기 물공급관(25)은 삼방밸브(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 수도물보급밸브(35)이 설치되고 난방필터의 막힘, 난방분배기의 막힘 및 난방분배관이 막혀있을 때 내부폐회로를 만들어 순환시키기 위한 바이패스관(By-pass Pipe, 38)이 설치되어 있으며, 가스보일러(1)의 케이싱에 저온감지 써미스터(TH3)가 장착되어 있다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 난방출탕수와 난방환수의 온도를 이용하여 난방작동시 연소제어의 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 가스보일러에 전원이 인가되면(S10) 우선 시스템의 상태를 파악하게 된다. 즉 기수분리기 내에 위치한 저수위검지센서(32)가 저수위임을 검지하여(S12) 저수위임이 검지되면 시운전스위치를 온시킴(S24)과 동시에 수전자밸브를 온시켜(S26) 물탱크에 물보충을 수행한다. 그리고 지락검지에 대한 상태를 검지하여(S14) 시스템 내에 단락(Short)상태가 발생되는지를 검지한다. 난방출탕측에 장착된 써미스터1(TH1)과 난방환수측에 장착된 써미스터2(TH2) 및 리모콘의 연결상태를 검지한다(S16, S18, S20). 여기에서 만일 써미스터1과 써미스터2에 이상이 있으면 에러모드로 처리되고 둘중 하나의 써미스터만 이상이 없어도 응급운전을 수행한다(S50). 뿐만 아니라 써미스터에는 문제가 없지만 리모콘의 연결상태에만 문제가 발생한 경우에도 응급운전을 수행한다(S50). 그리고 수류스위치(Flow Switch: FLS)가 오프된 된 것을 가스보일러의 시스템을 제어하는 마이컴(MICOM)에서 검지하여(S34) 삼방밸브(36)을 난방측으로 세팅하고(S35), 응답신호를 이용하여 이 삼방밸브(36)의 동작을 확인한다(S37).
상기 삼방밸브(36)의 동작에 아무런 이상이 없으면, 마이컴은 리모콘으로부터 사용자설정온도(Tset)를 입력받고, 난방출탕측에 장착된 써미스터1과 난방환수측에 장착된 써미스터2로부터 난방출탕온과 난방환수온을 입력받는다(S38).
상기 입력받은 사용자설정온도(Tset)가 정상적으로 난방운전에 사용되는 온도의 범주 내에 있는가를 판단한다. 즉, 설정온도의 최저치 이하가 일정시간(Rsec)동안 검지되면(S40) 보온운전을 수행하도록 하고(S42), 설정온도의 최고치 이상이 일정시간(Ssec)동안 검지되면(S44) 급속운전을 수행하도록 하며(S46), 사용자설정온도(Tset)가 설정온도의 범주로 소정의 시간(Tsec)동안 검지되면(S48) 마이컴은 리모콘의 연결상태의 이상으로 인식하고 응급운전을 수행한다(S50).
초기의 난방연소 수행 시에는 난방출탕측과 난방환수측의 온도에 외란이 발생하여 온도제어를 하기 힘들다. 따라서 순환수의 온도를 감지하여 연소량을 제어하는 것은 불가능하므로 소정의 시간(Asec)동안 미리 입력된 전류치에 따라 가스비례밸브를 제어하여 강제연소를 수행한다(S52).
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 도 3은 본 발명의 난방연소시간에 대한 써미스터의 검지된 순환수의 온도를 나타낸 그래프를 나타내는 것이며, 외란이 끝나고 정상적인 온도차(△T)제어 구간에 들어서면 정상난방 연소제어를 하기 위하여 난방운전에 필요한 총열량(Qd)을 구한다(S54). 총열량(Qd, Kcal/분)은 비례성분(Pd, Kcal/분) + 적분성분(Id, Kcal/분)으로 계산되며, 상기 비례성분은 수학식 1과 같이 정의한다.
[수학식 1]
Pd = p ×(Tset - Tout)
여기서, p는 비례정수로서 마이컴내의 롬(Read Only Memory: ROM)에서 읽어들이는 정수이며, Tset은 사용자가 설정한 온도, Tout은 난방출탕측 온도를 의미한다.
또한 상기 적분성분(Id)은 다음의 수학식 2와 같이 정의된다.
[수학식 2]
Id = In-1+ {i ×(Tset - Tout)}
여기서, i는 p와 같은 적분상수이며,In-1는 에 구해진 Id의 값을 의미한다.
상기 수학식 1 및 수학식 2에서 사용된 난방출탕온도(Tout)는 난방환수온도(Tin)로 대치될 수 있으며, 경우에 따라서는 난방출탕온도와 난방환수온도의 차(△T)로 대신하여 사용될 수 있다. 상기 열량은 써미스터1(TH1)과 써미스터2(TH2)로부터 측정된 난방출탕온도와 난방환수온도를 이용하여 마이컴으로부터 매 100msec씩 입력된 온도값을 이용하여 반복 계산한다. 상기한 바와 같이 구해진 열량은 배기팬의 회전수를 계산하는데 필요하다(S54).
도 4는 본 발명의 난방연소시에 필요한 열량을 이용하여 배기팬의 회전속도를 구하기 위한 그래프를 나타낸다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 그래프의 X축에 표시된 열량을 기준하여 Y축의 배기팬 회전수를 내기 위한 지시값을 찾을 수 있다. 즉, 배기팬 회전수 지시값(ΦQ)은 상기 그래프의 기울기(A)값에 비례하여 가변화하고 그 최소치가 최소의 배기팬 회전수(Φmin)를 나타낸다. 이는 다음의 수학식 3과 같이 표시된다.
[수학식 3]
ΦQ = A×Q + Φmin
여기서, ΦQ 는 배기팬의 회전수 지시값을 나타내며, A는 그래프의 기울기, Φmin은 배기팬 회전수의 최소치로 각각 정의된다.
이와 같이 구해진 회전수의 지시값을 이용하여 배기팬의 회전수를 제어한다(S60). 그리고 구동되는 배기팬의 회전수를 미리 설정된 소정의 회전수(ZHz)가 일정시간(Bsec)동안 유지되는지를 상호비교 판단하고(S62), 유지되지 않으면 에러모드로 처리한다(S35).
도 5는 본 발명의 난방연소시 배기팬의 회전속도를 이용하여 가스비례밸브를 제어하는 전류값을 구하기 위한 그래프이다.
그래프의 X축에 배기팬의 회전수를 기준으로 하여 Y축의 전류값을 구한다(S64). 이에 대한 산술식도 수학식 4에 나타내었다.
[수학식 4]
P(mA) = A ×ΦQ + Pmin
여기서, ΦQ 는 배기팬의 회전수 지시값(Hz)을 나타내며, A는 그래프의 기울기, Pmin은 연소운전시 가스비례밸브를 제어하기 위한 전류최소치(mA)로 각각 정의된다.
그리고 상기 전류치의 제어에 따라 가스비례밸브가 개폐시키고 연소량을 조절함으로서 완전한 비례제어를 수행한다(S66).
이에 난방출탕온도(Tout)가 사용자설정온도(Tset)의 소정치의 온도(U℃)를 뺀 만큼보다 크거나 같은 상태를 소정의 시간(qsec)동안 유지됨을 검지함으로서(S68) 온도차(△T)평형검지의 시작을 판단한다. 그리고 온도차(｜난방출탕온도 - 난방환수온도｜)를 계산하면서 온도차 평형제어를 수행한다(S70).
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 온도차(△T)가 2 ∼ 3℃이고, 사용자설정온도(Tset)와 난방출탕온도(Tout)의 차(△T1)가 15 ∼ 16℃이며, 사용자설정온도(Tset)와 난방환수온도(Tin)의 차(△T2)가 17 ∼ 18℃인 상태가 소정의 시간(Isec) 유지되면(S72) 시스템을 소화시킨다(S74).
그리고 다시 난방출탕온도(Tout)가 사용자설정온도(Tset)의 소정치(V℃)의 온도를 뺀 만큼보다 작은 상태가 소정의 시간(psec)동안 유지됨을 검지하여 재연소의 여부를 판단한다(S76). 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 있어서, 온도차(△T)가 2 ∼ 3℃이고, 사용자설정온도(Tset)와 난방출탕온도(Tout)의 차(△T1)가 8 ∼ 9℃이며, 사용자설정온도(Tset)와 난방환수온도(Tin)의 차(△T2)가 10 ∼ 11℃인 상태가 소정의 시간(Psec) 유지되면(S78) 시스템을 재연소시킨다(S80).
그런 다음 재연소의 카운트를 한 뒤 상기 소정시간(Qsec)동안 강제연소를 수행하는 과정을 반복수행한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 카운트의 최대횟수는 15회로 하여, 최대횟수의 카운트까지 수행되면, 수류스위치를 오프시키고(S82) 연소제어를 종료한다.
이와 같은 본 발명에 의하면 난방출탕온도(Tout)와 난방환수온도(Tin)를 두 개의 써미스터(TH1, TH2)를 이용하여 검지함으로서 보다 정확한 관로순환수의 온도데이터를 얻고, 이 데이터를 토대로 하여 정확한 연소제어를 수행할 수 있게 되었다.
뿐만 아니라 연소제어의 완전비례를 수행함으로서 불필요한 가스소비를 방지하여 에너지를 절감할 수 있는 효과를 갖는 매우 유익한 발명임이 명백하다.

Claims (10)

  1. 가스보일러의 난방운전을 위해 연소를 제어하는 방법에 있어서,
    전원이 온되어 저수위와 지락을 검지함과 동시에 써미스터(TH1, TH2)와 리모콘의 상태를 검지하는 제1단계;
    상기 검지상태가 양호함을 판단되면, 수류스위치가 온됨을 검지하여 현재 사용자가 온수를 사용하고 있는지를 검지하는 제2단계;
    상기 수류스위치가 오프된 것이 검지되면 가스보일러 시스템을 제어하는 마이컴이 사용자설정온도(Tset), 난방출탕온도(Tout) 및 난방환수온도(Tin)를 각각 입력받는 제3단계;
    상기 입력된 사용자설정온도(Tset)를 판단하기 위해 정상적으로 난방운전에 사용되는 온도의 범주 내에 있는지를 검지하는 제4단계;
    미리 설정되어 입력된 가스비례밸브 개폐량의 제어에 따라 소정의 시간(Asec)동안 강제연소를 수행함과 동시에 난방에 필요한 총열량을 계산하는 제5단계;
    상기 계산된 총열량으로부터 배기팬의 회전수를 계산하여 배기팬을 구동시키는 제6단계;
    상기 배기팬의 동작상태를 판단하기 위해 배기팬 회전수가 소정의 회전수(ZHz)와 일정시간(Bsec)동안을 상호비교하여 에러상태를 검출하는 제7단계;
    상기 배기팬의 동작이 정상임이 판단되면 상기 배기팬의 회전수로부터 비례밸브를 제어하기 위한 전류값을 계산하는 제8단계;
    상기 비례밸브 전류값을 이용하여 비례밸브를 제어함으로써 비례연소를 유지하는 제9단계;
    상기 비례연소의 결과에 따라 난방출탕측온도(Tout)와 난방환수측온도(Tin)의 차이(△T)를 (△T = |Tout - Tin|)으로 계산하여 온도차 평형제어를 수행하는 제10단계;
    상기 온도차(ㅿT)가 제1수치범위(C℃∼D℃)사이에 있으면서 사용자설정온도(Tset)와 출탕온도(Tout)의 차(△T1)가 다른 제2수치범위(E℃∼F℃)사이에 있고, 사용자설정온도(Tset)와 환수온도(Tin)의 차(△T2)가 제3수치범위(G℃∼H℃)사이에 있는가를 설정된 시간(Isec)동안 판단하여 이 조건을 만족하면 연소를 소화하는제11단계;
    상기 온도차(ㅿT)가 제4수치범위(J℃∼K℃)사이에 있으면서 사용자설정온도(Tset)와 출탕온도(Tout)의 차(△T1)가 다른 제5수치범위(L℃∼M℃)사이에 있고, 사용자설정온도(Tset)와 환수온도(Tin)의 차(△T2)가 제6수치범위(N℃∼O℃)사이에 있는가를 설정된 시간동안 판단하여 이 조건을 만족하면 재점화하여 연소를 시작하는 제12단계;
    상기 재연소를 카운트하고 상기 설정된 시간동안 강제연소를 수행하는 제5단계를 순차적으로 반복이행하는 제13단계; 및
    상기 카운트가 미리 설정된 소정의 횟수가 되면 수류스위치 오프된 것을 확인하고 연소제어를 종료하는 제14단계;가 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 난방출탕수와 난방환수의 온도를 이용한 난방작동시 연소제어 방법.
  2. 청구항 1 에 있어서,
    상기 저수위와 지락을 검지함과 동시에 써미스터(TH1, TH2)와 리모콘의 상태를 검지하는 제1단계에서 상기 두 개의 써미스터(TH1 and TH2) 중에서 어느 하나의 써미스터(TH1 or TH2)에만 이상이 있는 경우에는 응급운전을 수행하고 두 개의 써미스터 모두 이상이 있는 경우에는 에러모드로 처리되는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 난방출탕수와 난방환수의 온도를 이용한 난방작동시 연소제어 방법.
  3. 청구항 1 에 있어서,
    상기 저수위와 지락을 검지함과 동시에 써미스터(TH1, TH2)와 리모콘의 상태를 검지하는 제1단계에서, 상기 두 개의 써미스터에는 이상이 없고 리모콘의 연결상태에만 이상이 있는 경우에는 응급운전을 수행하는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 난방출탕수와 난방환수의 온도를 이용한 난방작동시 연소제어 방법.
  4. 청구항 1 에 있어서,
    상기 입력된 사용자설정온도(Tset)가 정상적으로 사용되는 온도의 범주 내에 있는지를 검지하는 제4단계에서, 상기 정상적으로 사용되는 온도의 범주는 35℃ ∼ 85℃인 것을 특징으로 하는 가스보일러의 난방출탕수와 난방환수의 온도를 이용한 난방작동시 연소제어 방법.
  5. 청구항 1항 또는 청구항 4 에 있어서,
    상기 마이컴이 상기 사용자설정온도가 35℃이하로 소정의 시간(Rsec)동안 인식하면 보온운전을 수행하는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 난방출탕수와 난방환수의 온도를 이용한 난방작동시 연소제어 방법.
  6. 청구항 1 청구항 4 에 있어서,
    상기 사용자설정온도(Tset)가 85℃이상으로 설정된 시간동안 인식하면 급속운전을 수행하는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 난방출탕수와 난방환수의 온도를 이용한 난방작동시 연소제어 방법.
  7. 청구항 1 에 있어서,
    상기 사용자설정온도(Tset)가 35℃ ∼ 85℃ 외에서 설정된 것으로 설정된 시간동안 인식하면 응급운전을 수행하는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 난방출탕수와 난방환수의 온도를 이용한 난방작동시 연소제어 방법.
  8. 청구항 1 에 있어서,
    미리 설정되어 입력된 가스비례밸브 개폐량의 제어에 따라 설정된 시간동안 강제연소를 수행하는 제5단계에서, 상기 설정된 시간은 순환수가 가스보일러의 난방관로를 한바퀴 순환하는데 걸리는 시간인 것을 특징으로 하는 가스보일러의 난방출탕수와 난방환수의 온도를 이용한 난방작동시 연소제어 방법.
  9. 청구항 1 에 있어서,
    상기 제11단계에서의 수치범위를 설정하는 수치들은 C℃ 〈 D℃ 〈 E℃ 〈 F℃ 〈 G℃ 〈 H℃의 관계를 만족하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 난방출탕수와 난방환수의 온도를 이용한 난방작동시 연소제어 방법.
  10. 청구항 1 에 있어서,
    상기 제12단계에서의 수치범위를 설정하는 수치들은, J℃ 〈 K℃ 〈 L℃ 〈 M℃ 〈 N℃ 〈 O℃의 관계를 만족하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 난방출탕수와 난방환수의 온도를 이용한 난방작동시 연소제어 방법.
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