KR100302274B1 - 가스보일러에서 역풍을 검지하여 시스템을 제어하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 역풍현상을 연소상태와 비연소상태 모두에서 검지하고, 이를 제거하기 위해 배기팬을 적절히 구동하도록 가스보일러 시스템을 제어하는 방법에 관한 것이다.

종래의 가스보일러에서는 단순히 배기팬의 급격한 상승으로만 역풍현상의 여부를 판단하였는데 오판할 확률이 높은 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 종래에는 연소중에만 역풍현상을 검지함으로서, 비연소시에 발생되는 역풍현상에 대한 대책은 전혀 없는 문제점이 있었다.

이에 본 발명의 가스보일러에서 역풍을 검지하여 시스템을 제어하는 방법은 가스보일러의 시스템 가동을 시작하는 제1단계; 프레임로드(16)를 확인하여 연소중임을 판단하는 제2단계; 상기 판단결과, 연소중인 경우 역풍을 검지하여 배기팬(13)의 속도를 증가시키는 제3단계; 상기 판단결과, 비연소중인 경우 역풍을 검지하여 배기팬(13)을 가동시키는 제4단계; 및 상기 배기팬(13)의 동작을 역풍검지가 않될 때까지 지속시키는 제5단계가 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.

Description

가스보일러에서 역풍을 검지하여 시스템을 제어하는 방법 {METHOD CONTROLLING A GAS BOILER FOR DETECTING AND PREVENTING REVERSE WIND}

본 발명은 가스보일러에서 역풍을 검지하여 시스템을 제어하는 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 역풍현상을 연소상태와 비연소상태 모두에서 검지하고, 이를 제거하기 위해 배기팬을 적절히 구동하도록 가스보일러 시스템을 제어하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 가스보일러에서는 역풍이 발생되면 산소 공급량의 부족으로 일산화탄소(CO)가 발생되어 폐가스량이 급격히 발생되어 폐가스로 인한 인명사고가 발생되는 치명적인 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 단순히 배기팬의 급격한 상승으로만 역풍현상의 여부를 판단하였는데 오판할 확률이 높은 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 종래에는 연소중에만 역풍현상을 검지함으로서, 비연소시에 발생되는 역풍현상에 대한 대책은 전혀 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 주 목적은 역풍현상을 연소시와 비연소시로 판단하여 완벽하게 검지하고, 그에 적당한 배기팬의 구동을 제어함으로서 가스보일러의 역풍현상을 방지함은 물론 신뢰성을 높이는 가스보일러에서 역풍을 검지하여 시스템을 제어하는 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 적용되는 가스보일러의 전체 시스템을 나타낸 구성도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역풍검지 및 안전하게 연소할 수 있는 시스템 제어방법을 나타낸 흐름도,도 3(a), (b), (c)는 본 발명에 의한 역풍 검지를 나타내는 도표이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

13: 배기팬 16: 프레임로드

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

도 1은 본 발명이 적용되는 가스보일러(1)를 나타낸 것으로, 상기 가스보일러(1)의 케이싱(Casing, 2)안에 설치되어 난방이나 급탕을 위한 온수를 데우기 위해 가스를 연소시키는 연소기(10)와, 난방순환수에 물을 보충하기 위한 물탱크(20)와, 외부로부터 들어온 직수를 급탕수로 데우기 위해 이미 가열된 난방수와 서로 다른 경로를 지나 열을 교환하는 2차 열교환기(30)를 상호 결합하여 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 상기 버너군(12)의 근방에는 버너군(12)을 점화하는 스파크플러그(Spark Plug, 15)와 상기 버너군의 착화를 감지하는 프레임로드(Flame Rod, 16)가 설치되며, 상기 연소기케이싱(11)의 상면에는 폐가스를 배출시키기 위한 배기부(18)가 상기 가스보일러(1)의 케이시(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)와 가스공급량을 조절하기 위한 비례밸브(53)가 가스공급의 경로에 대하여 가스관(50)의 상류로부터 설치되어진다.

한편, 상기 물탱크(20)에는 물탱크내의 수량을 검지하기 위한 고수위검지센서(21)와 넘치는 물을 배출시키기 위한 오버플로우관(Overflow Pipe, 22), 관로에 물이 비었는지 또는 차있는지를 감지하는 저수위검지센서(32), 온돌바닥을 회전한 난방수를 회수하는 기수분리기(23)가 설치된 난방환수관(24) 및 상기 1차 열교환기(14)에 물을 공급하는 물공급관(25)에는 물의 순환을 조정하기 위한 순환펌프(26)가 아래방향에 설치되어진다.

그리고, 상기 1차 열교환기(14)로부터 열교환되어 나가는 난방출탕수의 온도를 검지하는 써미스터1(Thermistor1, TH1) 및 상기 1차 열교환기(14)으로 열교환되기 위해 들어가는 난방환수의 온도를 검지하는 써미스터2(Thermistor2, TH2)가 부착되어 각 난방축탕수와 난방환수의 온도를 측정하며, 가스보일러의 외부로부터 찬물을 유입시 수류의 유무를 검지하는 수류스위치(Flow Swith: FLS, 33) 및 직수온도에 따른 일정수량을 통과시켜 안정된 온도특성을 얻을 수 있도록 하는 기계적 자동수량제어장치가 설치된 직수유입관(34) 및 상기 물공급관(25)은 삼방밸브(36)를 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)가 설치되고 난방필터의 막힘, 난방분배기의 막힘 및 난방분배관이 막혀있을 때 가스보일러(1)의 내부폐회로를 만들어 순환시키기 위한 바이패스관(By-pass Pipe, 38)이 설치되어 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 가스보일러에서 역풍을 검지하여 시스템을 제어하는 방법은 가스보일러의 시스템 가동을 시작하는 제1단계; 프레임로드를 확인하여 연소중임을 판단하는 제2단계; 상기 판단결과, 연소중인 경우 역풍을 검지하여 배기팬의 속도를 증가시키는 제3단계; 상기 판단결과, 비연소중인 경우 역풍을 검지하여 배기팬을 가동시키는 제4단계; 및 상기 배기팬의 동작을 역풍검지가 않될 때까지 지속시키는 제5단계가 순차적으로 수행하도록 구성된다.

또한 상기 연소중인 경우 역풍을 검지하는 제3단계에서, 역풍검지는 가스투입략에 따른 정상회전수보다 일정시간(a)동안 높은 회전수의 검출에 의해 이루어지며, 또 한편으로는 염전류의 전류량으로 검지하되, 소정의 전류치(D)보다 일정시간(b)동안 작으면 역풍으로 판단하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 비연소중인 경우 역풍을 검지하는 제4단계에서, 역풍검지는 역풍검지용 센서를 이용하여 검지하되, 열센서로서 역풍에 의한 고온(약 200℃이하)이 검지되면 역풍으로 판단하며, 배기팬의 회전지시치가 0임에도 불구하고, 회전값이 소정시간(c)동안 인식되어도 역풍으로 판단하는 것이 바람직하다.

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 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 역풍검지 및 안전연소 제어방법을 나타낸 흐름도이다.

가스보일러의 동작스위치를 작동시킴에 따라 시스템 가동을 시작하고(S2), 프레임로드(16)를 확인하여 현 시스템이 연소중임을 판단한다(S4).

이에 두 가지의 경우로 나누어 설명한다.

우선, 현 가스보일러 시스템이 연소시 가스투입량에 따른 정상회전수보다 일정시간(asec)동안 높은 회전수가 검출되면 가스보일러의 마이컴이 역풍현상으로 인식한다(S12). 또한 같은 경우, 불꽃의 가장자리를 따라 흐르는 염전류의 전류량(DmA)이 일정시간(bsec)동안 낮은 값으로 검지하되, 소정의 전류치(DmA)보다 일정시간(bsec)동안 작으면 마이컴이 역풍으로 판단한다(S12).

이에 역풍현상을 검지하여 배기팬(13)의 속도를 미리 마이컴에 입력된 값만큼 증가시킨다(S16).

한편, 비연소중인 경우에는 역풍검지용 센서를 배기팬(13)상에 부착하여 검지하되, 200℃이하인 폐가스를 온도감지하는 열센서인 것이 바람직하다. 결국 역풍감지센서를 사용하여 고온값이 마이컴으로 입력되면 역풍현상으로 인식하는 것이다(S6).

그리고 비연소중이므로 마이컴에서 배기팬(13)의 회전지시치가 0으로 됐음에도 불구하고, 배기팬(13)의 회전값이 소정시간(csec)동안 인식되면 이 역시도 역풍으로 판단한다(S6). 역풍으로 판단되지 않으면 비연소 상태를 유지하고(S8), 역풍으로 판단되면 역풍현상을 제거하기 위하여 배기팬(13)을 가동시킨다(S9).

이에 상기 배기팬(13)의 동작을 역풍검지가 않될 때까지 계속 지속시킴(S2, S6)으로서 역풍현상이 없어질 때까지 반복수행한다.도 3(a), (b), (c)는 본 발명에 의한 역풍 검지를 나타내는 도표로서, 도 3(a)는 시스템이 가동되어 연소가 이루어지게 되면 배기팬이 회전속도 정상구간내에서 회전됨에 있어, 역풍에 의해 배기팬 회전속도가 증가하여 정상구간범위내를 벗어나 일정시간(a) 동안 지속될 경우에 역풍현상으로 검지되는 것을 나타내고, 도 3(b)는 시스템 가동시 염전류의 전류량(DmA)이 정상구간 이하로 일정시간(b) 동안 지속되는 경우 역풍현상으로 검지되는 것을 나타내며, 도 3(c)는 시스템이 'OFF'된 상태에서 배기팬의 회전수가 소정시간(c) 동안 회전될 경우에 역풍현상으로 검지되는 것을 나타내는 것이다.

이와 같은 본 발명에 의하면 역풍현상을 연소시와 비연소시로 판단하여 완벽하게 검지하고, 그에 적당한 배기팬의 구동을 제어함으로서 가스보일러의 역풍현상을 방지함은 물론 신뢰성을 높이는 매우 유익한 발명임이 명백하다.

Claims (6)

1. 가스보일러의 시스템 가동을 시작하는 제1단계;

   프레임로드(16)를 확인하여 연소중임을 판단하는 제2단계;

   상기 판단결과, 연소중인 경우 역풍을 검지하여 배기팬(13)의 속도를 증가시키는 제3단계;

   상기 판단결과, 비연소중인 경우 역풍을 검지하여 배기팬(13)을 가동시키는 제4단계; 및

   상기 배기팬(13)의 동작을 역풍검지가 않될 때까지 지속시키는 제5단계가 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 가스보일러에서 역풍을 검지하여 시스템을 제어하는 방법.
2. 청구항 1 에 있어서,

   상기 연소중인 경우 역풍을 검지하는 제3단계에서, 역풍검지는 가스투입략에 따른 정상회전수보다 일정시간(a)동안 높은 회전수의 검출에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스보일러에서 역풍을 검지하여 시스템을 제어하는 방법.
3. 청구항 1 에 있어서,

   상기 연소중인 경우 역풍을 검지하는 제3단계에서, 역풍검지는 염전류의 전류량으로 검지하되, 소정의 전류치(D)보다 일정시간(b)동안 작으면 역풍으로 판단하는 것을 특징을로 하는 가스보일러에서 역풍을 검지하여 시스템을 제어하는 방법.
4. 청구항 1 에 있어서,

   상기 비연소중인 경우 역풍을 검지하는 제4단계에서, 역풍검지는 역풍검지용 센서를 이용하여 검지되는 것을 특징으로 하는 가스보일러에서 역풍을 검지하여 시스템을 제어하는 방법.
5. 청구항 4 에 있어서,

   상기 역풍검지용 센서는 열센서로서 역풍에 의한 고온이 검지되면 역풍으로 판단하는 것을 특징으로 하는 가스보일러에서 역풍을 검지하여 시스템을 제어하는 방법.
6. 청구항 1 에 있어서,

   상기 비연소중인 경우 역풍을 검지하는 제4단계에서, 역풍검지는 배기팬(13)의 회전지시치가 0임에도 불구하고, 회전값이 소정시간(c)동안 인식되면 역풍으로 판단하는 것을 특징으로 하는 가스보일러에서 역풍을 검지하여 시스템을 제어하는 방법.