KR100406472B1

KR100406472B1 - Air proportionality type boiler using air pressure sensor

Info

Publication number: KR100406472B1
Application number: KR10-2001-0067639A
Authority: KR
Inventors: 김기원; 선희석
Original assignee: 주식회사 경동보일러
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2003-11-19
Also published as: KR20030035536A

Abstract

본 발명은 풍압센서를 이용한 공기비례제어 보일러에 관한 것으로서, 차압을 이용하여 공기량을 비례적으로 검출하는 풍압센서에 의해 흡입되는 공기량에 비례하여 가스공급량을 조절할 때 공기량이 감소할 경우 가스공급량이 감소하여 보일러의 출력이 감소하는 문제점을 해결하기 위해 일정한 정격출력이 이루어지도록 가스량이 고정되어 있을 때 공기량이 일정하도록 송풍기의 회전수를 조절하여 가스량에 비례하는 공기량이 항상 공급될 수 있도록 하여 정격출력에 요구되는 가스량과 공기량을 항상 공급할 수 있으므로 연소효율을 높이고 유해가스 배출을 최대한 억제하여 환경오염을 미연에 방지 할 수 있는 이점이 있다.The present invention relates to an air proportional control boiler using a wind pressure sensor, and the gas supply amount decreases when the air amount decreases when the gas supply amount is adjusted in proportion to the air amount sucked by the wind pressure sensor that detects the air amount proportionally using the differential pressure. In order to solve the problem that the output of the boiler is reduced, when the gas volume is fixed so that a constant rated output is made, the number of rotations of the blower is adjusted so that the air volume is constant so that the air volume proportional to the gas volume is always supplied. Since the required amount of gas and air can be supplied at all times, there is an advantage that it can prevent the environmental pollution by increasing combustion efficiency and restraining the emission of harmful gas.

Description

Air proportional control boiler using wind pressure sensor {AIR PROPORTIONALITY TYPE BOILER USING AIR PRESSURE SENSOR}

본 발명은 풍압센서를 이용한 공기비례제어 보일러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차압을 이용하여 공기량을 비례적으로 검출하는 풍압센서에 의해 흡입되는 공기량에 비례하여 가스공급량을 조절할 때 공기량이 감소할 경우 가스공급량이 감소하여 보일러의 출력이 감소하는 문제점을 해결하기 위해 일정한 정격출력이 이루어지도록 가스량이 고정되어 있을 때 공기량이 일정하도록 송풍기의 회전수를 조절하여 가스량에 비례하는 공기량이 항상 공급될 수 있도록 하여 보일러의 정격출력이 유지될 수 있도록 하는 풍압센서를 이용한 공기비례제어 보일러에 관한 것이다.The present invention relates to an air proportional control boiler using a wind pressure sensor, and more particularly, when the amount of air decreases when the gas supply is adjusted in proportion to the amount of air sucked by the wind pressure sensor that detects the air amount proportionally using the differential pressure. In order to solve the problem that the gas output is reduced and the output of the boiler is reduced, when the gas volume is fixed so that a constant rated output is made, the air volume is controlled so that the air volume is always supplied in proportion to the gas volume. It relates to an air proportional control boiler using a wind pressure sensor to maintain the rated output of the boiler.

일반 가정에서 사용되고 있는 난방 및 온수 보일러는 사용 연료에 따라 기름보일러와 가스보일러로 나뉘어진다. 이 중에서 최근에는 대기오염이 적고 사용이 편리한 가스보일러를 주로 사용하고 있으며, 그 연료로는 액화천연가스(LNG)를 사용한다.Heating and hot water boilers used in homes are divided into oil boilers and gas boilers according to the fuel used. Among these, gas boilers with low air pollution and easy use are mainly used, and liquefied natural gas (LNG) is used as the fuel.

가스보일러는 난방수를 가열하는 열교환기에 따라 콘덴싱과 비콘덴싱 방식으로 구분한다. 이 중에서 콘덴싱 방식의 가스보일러는 연소열을 이용하여 직접 난방수를 가열하고, 아울러 배기가스의 응축잠열을 재차 흡수하므로 열효율을 최대화할 수 있다.Gas boilers are classified into condensing and non-condensing methods according to heat exchangers for heating heating water. Among them, the condensing gas boiler directly heats the heating water by using combustion heat, and further absorbs the latent heat of condensation of the exhaust gas, thereby maximizing thermal efficiency.

일반적으로 사용되는 콘덴싱 가스보일러의 일 예를 설명하면, 상부에 버너를 설치하여 공기와 혼합된 가스를 점화 및 하향 연소되게 하고, 그 하부에 설치된 난방열교환기에서 고온 연소가스을 이용하여 유체(혹은 난방수)를 가열하며, 이렇게 데워진 유체를 방 및 거실로 순환시킴으로써 난방 운전을 실시한다.To describe an example of a commonly used condensing gas boiler, a burner is installed at an upper part to ignite and burn down the gas mixed with air, and a fluid (or heating water) is used by using a hot combustion gas in a heating heat exchanger installed at the lower part. Heating) by circulating the heated fluid to the room and the living room.

또한 온수 운전시에는 삼방밸브를 작동시켜 방 및 거실로 공급되는 온수를 차단하고, 병렬로 설치된 급탕열교환기로 전환 공급하여 이를 가열원으로 사용하며, 차단 및 접촉된 급탕열교환기의 다른 부분으로 급탕용 온수를 공급 및 환수하면서 가열하고, 데워진 온수를 세면 및 목욕용으로 사용하게 된다.In addition, when the hot water is operated, the three-way valve is operated to cut off the hot water supplied to the room and the living room, convert it into a hot water supply heat exchanger installed in parallel, and use it as a heating source. The hot water is heated while supplying and returning the hot water, and the warmed hot water is used for washing and bathing.

이와 같이 구성되는 가스보일러는 제어방식이나 밀폐상태에 따라 여러가지 형식으로 나눌 수 있으며, 특히 공기비례제어 방식은 외부에서 유입되는 공기의 압력을 측정한 다음, 측정된 공기압력에 비례하여 상기 버너에 연료를 공급하기 때문에 유입되는 공기압력에 비례하여 정확한 양의 연료를 공급함으로써, 연소효율을 높이고 유해가스의 배출을 최대한 억제하여 환경오염을 방지할 수 있게 된다.The gas boiler configured as described above can be divided into various types according to the control method or the sealed state. In particular, the air proportional control method measures the pressure of the air introduced from the outside, and then fuels the burner in proportion to the measured air pressure. By supplying the fuel by supplying the correct amount of fuel in proportion to the inlet air pressure, it is possible to increase the combustion efficiency and to prevent the emission of harmful gases to prevent environmental pollution.

즉, 가스량을 조절하는 변수가 공기 압력에만 의존하여 변화되므로 가스 밸브의 비례제어 부분을 별도로 제어하지 않아도 일정공기 압력에 대한 일정량의 가스가 토출되어 항상 일정한 공기비를 갖고 있기 때문에 온/오프식이나 전류비례제어방식과는 달리 정확하게 비례제어 할 수 있게 된다.That is, since the variable to control the gas amount is changed only depending on the air pressure, even if the proportional control part of the gas valve is not controlled separately, a certain amount of gas is discharged to a constant air pressure, so that it always has a constant air ratio. Unlike the proportional control method, accurate proportional control is possible.

이와 같은 공기비례제어식 보일러에 대해 본 출원인은 "공기비례제어식 콘덴싱보일러"로 특허출원(10-1998-44402, 1998.10,.22)하여 등록받은 바 있습니다.For this air proportional boiler, the applicant has filed a patent application (10-1998-44402, 1998.10, .22) as "air proportional condensing boiler".

도 1은 일반적인 공기비례제어 콘덴싱 보일러를 나타낸 구성도이고, 도 2는 일반적인 공기비례제어 콘덴싱 보일러의 구성을 보인 블록도이다.1 is a block diagram showing a general air proportional control condensing boiler, Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a general air proportional control condensing boiler.

먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, 콘덴싱 가스보일러는 외기의 온도변화에 따라 공기압력을 조절하여 항상 일정량의 공기가 공급될 수 있도록 하는 공기비례제어 방식으로 운전된다. 이것의 전체적인 구성을 보면, 송풍기(10)의 작동에 따라 외부공기를 흡입하는 흡기덕트(3) 및 연소된 배기가스를 외부로 배출하는 배기덕트(20)가 구비되어 있는 밀폐형 본체(2)와; 제 1 및 제 2전자밸브(46, 46')와 공기비례제어밸브(47)를 통해서 공급되는 가스와 송풍기(10)에 의해 흡입된 공기의 혼합기를 연소하는 버너(12) 및 난방수를 가열하는 현열부 열교환기(14)와, 잠열부 열교환기(16)가 일체적으로 조립되어 있는 연소기(4)와; 현열부 열교환기(14)를 지나면서 가열된 난방수에 의해 급수를 가열하는 온수 열교환기(34)와; 난방수 여과기(24)와 기수 분리기(26)를 통과한 난방수를 상기 잠열부 열교환기(16)로 공급하는 순환펌프(22)와; 3웨이 밸브(28) 및 과압방지밸브(32)의 작동에 따라 유입되는 난방수의 일부를 저장하는 팽창탱크(48)로 이루어져 있다.First, as shown in FIG. 1, the condensing gas boiler is operated in an air proportional control method such that a constant amount of air is always supplied by adjusting an air pressure according to a change in temperature of the outside air. The overall structure thereof includes an airtight main body 2 having an intake duct 3 for sucking external air according to the operation of the blower 10 and an exhaust duct 20 for exhausting the burned exhaust gas to the outside; ; The burner 12 and the heating water that burn the mixture of the gas supplied through the first and second solenoid valves 46 and 46 'and the air proportional control valve 47 and the air sucked by the blower 10 are heated. A combustor 4 in which the sensible heat exchanger 14 and the latent heat exchanger 16 are integrally assembled; A hot water heat exchanger 34 for heating the water supply by the heated heating water while passing through the sensible heat exchanger 14; A circulation pump 22 for supplying the heating water passing through the heating water filter 24 and the water separator 26 to the latent heat exchanger 16; It consists of an expansion tank 48 for storing a part of the heating water flowing in accordance with the operation of the three-way valve 28 and the overpressure check valve (32).

또한, 공기비례제어를 위해서, 흡입챔버(6)에 설치되어 송풍기(10)에 의해 흡입되는 공기압력을 감지하는 공기압력검출부(50)가 설치되고 공기비례제어밸브(47)의 압력인식부(51)에서 압력을 입력하게 되면, 콘트롤러(40)는 공기압력인식부(51)에서 감지된 공기압력을 바탕으로 하여 인출된 가스로 보일러를 연소시키고 온도센서의 신호를 받아 설정온도 도달 유무의 데이터로 열량을계산하여 송풍기(10)의 회전수를 듀티제어하여 필요한 만큼의 회전수로 공기압력을 변화시켜 공기비례제어밸브(47)의 가스 토출량을 조절하여 버너(12)에 공급되는 가스량을 조절하게 된다.In addition, for the air proportional control, an air pressure detection unit 50 is installed in the suction chamber 6 to sense the air pressure sucked by the blower 10, and the pressure recognition unit of the air proportional control valve 47 is provided. 51) When the pressure is inputted, the controller 40 burns the boiler with the gas drawn on the basis of the air pressure sensed by the air pressure recognition unit 51 and receives the signal of the temperature sensor to determine whether the set temperature is reached or not. The amount of gas supplied to the burner 12 is adjusted by adjusting the amount of gas discharged from the air proportional control valve 47 by varying the air pressure by the required number of revolutions by duty control of the number of revolutions of the blower 10 by calculating the amount of heat. Done.

이를 보다 상세히 살펴보면, 연소기(4)의 상부에는 송풍기(10)의 작동에 따라 흡입챔버(6)를 통해 흡입된 급기와 가스를 연소시키는 버너(12)가 설치되어 있으며, 버너(12)아래에는 차례대로, 현열부 열교환기(14)와 잠열부 열교환기(16)가 배치되어 있다. 현열부 열교환기(14)는 버너에서 발생된 현열이 직접적으로 접촉되어 열교환되는 과정에서 난방수를 가열하게 되며, 잠열부 열교환기(16)는 배기가스와의 열접촉시에 발생되는 잠열을 이용하여 난방수를 가열시킨다.Looking at this in more detail, a burner (12) for burning the air and gas sucked through the suction chamber (6) in accordance with the operation of the blower (10) is installed above the combustor (4), under the burner (12) In turn, the sensible heat exchanger 14 and the latent heat exchanger 16 are arranged. The sensible heat exchanger (14) heats the heating water in the process of exchanging heat by directly contacting the sensible heat generated from the burner, and the latent heat exchanger (16) uses latent heat generated during thermal contact with the exhaust gas. To heat the heating water.

잠열부 열교환기(16)를 통과한 배기가스는 배기덕트(20)를 통해서 외부로 방출되며, 열교환 과정에서 발생된 응축수는 배기후드(18)에 모아진 다음 외부로 배출된다. 순환펌프(22)의 작동에 따라 잠열부 열교환기(16)와 현열부 열교환기(14)를 차례대로 통과하면서 가열된 난방수의 온도는 써미스터(52)에 의해 감지되어 콘트롤러(40)로 보내진다.The exhaust gas passing through the latent heat exchanger 16 is discharged to the outside through the exhaust duct 20, and the condensed water generated in the heat exchange process is collected in the exhaust hood 18 and then discharged to the outside. According to the operation of the circulating pump 22, the temperature of the heating water heated while passing through the latent heat exchanger 16 and the sensible heat exchanger 14 in turn is sensed by the thermistor 52 and sent to the controller 40. Lose.

보일러의 좌측 하부에는 난방수를 순환시키는 순환펌프(22)가 배치되어 있다. 순환펌프(22)가 작동되면, 실내의 난방을 마친 난방수는 라인(L1)을 통해서 난방수 여과기(24)로 유입하게 된다. 난방수 여과기(24)에서는 난방수에 포함되어 있는 불순물을 제거하게 되며, 여과된 난방수는 상부의 기수 분리기(26)로 보내진다. 기수 분리기(26)는 난방수에 포함되어 있는 공기를 배출하기 위한 것으로, 상부의 에어 벤트를 통해서 공기를 배출하게 된다.In the lower left of the boiler, a circulation pump 22 for circulating the heating water is disposed. When the circulation pump 22 is operated, the heating water which has finished heating in the room flows into the heating water filter 24 through the line L1. The heating water filter 24 removes impurities contained in the heating water, and the filtered heating water is sent to the upper water separator 26. The water separator 26 is for discharging air contained in the heating water, and discharges the air through the upper air vent.

난방수 여과기(24)와 기수 분리기(26)사이에는 난방수의 압력이 과도하게 상승되는 것을 막기 위한 과압방지밸브(32)가 설치되어 있어, 난방수의 일부를 팽창탱크(48)로 보내 압력을 조절하게 된다. 기수 분리기(24)를 통과한 난방수는 순환펌프(22)의 작동으로 라인(L2)을 통해서 잠열부 열교환기(16)로 공급된 다음, 현열부 열교환기(14)를 지나면서 가열되어 라인(L3)으로 배출된다. 라인(L3)을 통해 배출된 난방수는 3웨이 밸브(28)의 작동에 따라 실내로 공급된다.An overpressure preventing valve 32 is provided between the heating water filter 24 and the water separator 26 to prevent the pressure of the heating water from being excessively raised, and sends a portion of the heating water to the expansion tank 48 to supply pressure. Will be adjusted. The heating water passing through the water separator 24 is supplied to the latent heat exchanger 16 through the line L2 by the operation of the circulation pump 22, and then heated while passing through the sensible heat exchanger 14. Discharged to (L3). Heating water discharged through the line (L3) is supplied to the room according to the operation of the three-way valve (28).

보일러의 중간 하부에는 난방수의 열을 이용하여 온수를 얻는 열교환기가 도시되어 있다. 온수흐름스위치(36)의 작동에 따라 라인(L6)을 통해 유입된 냉수는 온수 열교환기(34)를 지나는 과정에서 가열된 다음, 라인(L7)을 통해서 배출된다. 본 발명의 온수 열교환기(34)는 병렬형 구조로 이루어져 있어 제어되는 온도의 편차 범위를 종래에 비해 더욱 작은 영역으로 설정함으로써 보일러의 운전영역을 높여 유해가스의 배출을 최대한 억제할 수 있다.In the middle of the boiler is shown a heat exchanger that uses hot water for heating to obtain hot water. In accordance with the operation of the hot water flow switch 36, the cold water introduced through the line (L6) is heated in the process of passing through the hot water heat exchanger 34, and then discharged through the line (L7). Hot water heat exchanger 34 of the present invention has a parallel structure to set the deviation range of the controlled temperature to a smaller area than in the prior art to increase the operating area of the boiler to suppress the discharge of harmful gas to the maximum.

보일러의 우측 하부에는 가스 공급장치가 설치되어 있다. 제 1 및 제 2전자밸브(46, 46')를 비롯하여, 콘트롤러(40)에서 전달되는 송풍기(10)의 출력신호에 따라 송풍기(10)의 회전수를 듀티제어하면서 가스의 토출량을 가변시키는 공기비례제어밸브(47)의 작동에 따라 라인(L8)을 통해 유입된 가스는 라인(L9)을 통해서 연소기(4)상부의 노즐(8)로 공급된다. 이때, 가스의 공급량은 공기비례제어밸브(47)의 작동에 따라 가변됨으로써 외기의 변화에 따른 공급량을 보상하게 된다. 이렇게 공급된 가스는 점화 트랜스(42) 및 점화봉을 통해 전달되는 스파크에 의해 점화되어 연소되는데, 이러한 일련의 연소과정은 사용자가 조작하는 실내온도 조절기(38)의 입력신호를 받는 콘트롤러(40)에 의해서 제어된다.In the lower right part of the boiler, a gas supply device is installed. Air for varying the discharge amount of the gas, while controlling the rotation speed of the blower 10 in accordance with the output signal of the blower 10 including the first and second solenoid valves 46 and 46 '. According to the operation of the proportional control valve 47, the gas introduced through the line L8 is supplied to the nozzle 8 above the combustor 4 through the line L9. At this time, the supply amount of gas is varied according to the operation of the air proportional control valve 47 to compensate for the supply amount according to the change of the outside air. The gas thus supplied is ignited and combusted by the spark delivered through the ignition transformer 42 and the ignition rod. This series of combustion processes the controller 40 receiving the input signal from the room temperature controller 38 operated by the user. Controlled by

다음에는 도 2에 도시한 블록도를 참조하여 공기비례제어식의 콘덴싱 보일러에 대한 작동과정을 설명한다.Next, an operation process of the air proportional control condensing boiler will be described with reference to the block diagram shown in FIG. 2.

콘트롤러(40)는 써미스터(52)에 의해 감지된 난방수 온도와, 사용자에 의해 선택되어진 희망실내온도나 희망 작동시간 등의 각종 입력신호를 바탕으로 최적의 공연비를 근거로 한 연료량을 계산한다. 다음에, 계산된 연료량을 바탕으로 무단제어 송풍기(10)에 신호를 보내 튜티제어함으로써 공기압력의 변화에 따라 버너(12)로 공급되는 연료의 양을 최적으로 제어하게 된다. 콘트롤러(40)는 송풍기(10)이외에도, 제 1 및 제 2전자밸브(46, 46')나 점화 트랜스(42) 등에 출력신호를 보내 보일러의 정상적인 운전을 가능케 한다.The controller 40 calculates the fuel amount based on the optimum air-fuel ratio based on various input signals such as the heating water temperature sensed by the thermistor 52 and the desired room temperature and the desired operating time selected by the user. Next, by controlling the duty by sending a signal to the stepless control blower 10 based on the calculated fuel amount, the amount of fuel supplied to the burner 12 is optimally controlled in accordance with the change in air pressure. In addition to the blower 10, the controller 40 sends output signals to the first and second solenoid valves 46 and 46 ′ and the ignition transformer 42 to enable normal operation of the boiler.

위와 같이 풍압센서를 이용한 공기비례제어 보일러에서는 열량을 계산하여 송풍기(10)의 회전수를 듀티제어하여 필요한 만큼의 회전수로 공기압력을 변화시키게 되면 공기압력의 변화에 따라 공기비례제어밸브(47)의 가스 토출량을 조절하여 버너(12)에 공급되는 가스량을 조절하게 된다.In the air proportional control boiler using the wind pressure sensor as described above, if the air pressure is changed to the required number of revolutions by duty control of the rotation speed of the blower 10 by calculating the amount of heat, the air proportional control valve according to the change of the air pressure (47). The amount of gas supplied to the burner 12 is adjusted by adjusting the amount of gas discharged from

그런데, 위의 공기압력검출부(50)로는 공기의 압력을 검출할 때 송풍기로 유입되는 공기의 압력을 다이아프램으로 전달하여 다이아프램에 부착되어 있는 마이크로 스위치가 전기회로의 개폐를 행하도록 하는 ON/OFF 방식의 풍압스위치와 송풍량이 감소함에 따라 그 신호를 가스관의 공기비례제어밸브로 보내 가스량을 비례적으로 감소시키는 공기비례제어 방식의 풍압스위치가 있다. 이 ON/OFF 방식의 풍압스위치는 동작압력을 고정해서 사용하므로 송풍기에 따라 특정 풍압스위치를 사용해야 하는 단점이 있다.However, when the air pressure detection unit 50 detects the air pressure, the pressure of the air flowing into the blower is transmitted to the diaphragm so that the micro switch attached to the diaphragm opens / closes the electric circuit. There is an OFF wind pressure switch and an air proportion control switch that sends a signal to the air proportional control valve of the gas pipe to reduce the amount of gas proportionally as the blowing amount decreases. This ON / OFF wind pressure switch has a disadvantage in that a specific wind pressure switch must be used depending on the blower because the operating pressure is fixed.

또한, 기존의 공기비례제어방식의 풍압스위치는 보일러의 송풍기로 유입되는 공기량에 따라 가스량을 조절하므로 배기연도가 이물질 등에 막혀 송풍기로부터 공급되는 공기량이 감소할 경우 그에 따라 보일러로 공급되는 가스량을 감소시켜 보일러 출력이 감소하는 단점이 있다.In addition, the conventional air pressure control method of the air pressure switch adjusts the gas amount according to the amount of air flowing into the blower of the boiler, so when the exhaust flue is blocked by foreign substances, the amount of air supplied from the blower decreases, thereby reducing the amount of gas supplied to the boiler. The disadvantage is that the boiler output is reduced.

또한, 공기압력검출부(50)로써 자동차 등에 적용하고 있는 공기유량센서(AFS)의 경우는 센서 표면에 이물질이 적층되면 감도가 떨어지고, 측정하는 공기의 온도가 변화하면 유량측정에 있어 오차가 발생할 우려가 있으며, 기존의 풍압센서와 비교하여 고가인 단점이 있다.In addition, in the case of the air flow sensor (AFS) applied to an automobile as the air pressure detection unit 50, sensitivity is reduced when foreign substances are stacked on the surface of the sensor, and an error may occur in the flow measurement when the temperature of the air to be measured changes. There is a disadvantage that is expensive compared to the conventional wind pressure sensor.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 차압을 이용하여 공기량을 비례적으로 검출하는 풍압센서에 의해 흡입되는 공기량에 비례하여 가스공급량을 조절할 때 공기량이 감소할 경우 가스공급량이 감소하여 보일러의 출력이 감소하는 문제점을 해결하기 위해 일정한 정격출력이 이루어지도록 가스량이 고정되어 있을 때 공기량이 일정하도록 송풍기의 회전수를 조절하여 가스량에 비례하는 공기량이 항상 공급될 수 있도록 하여 보일러의 정격출력이 유지될 수 있도록 하는 풍압센서를 이용한 공기비례제어 보일러를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to reduce the amount of air when adjusting the gas supply in proportion to the amount of air inhaled by the wind pressure sensor for proportionally detecting the amount of air using the differential pressure In order to solve the problem that the gas output is reduced and the output of the boiler is reduced, when the gas volume is fixed to achieve a constant rated output, the air volume proportional to the gas volume can be always supplied by adjusting the number of revolutions of the blower so that the air volume is constant. It is to provide an air proportional control boiler using a wind pressure sensor to maintain the rated output of the boiler.

도 1은 일반적인 공기비례제어 콘덴싱 보일러를 나타낸 구성도이다.1 is a configuration diagram showing a general air proportional control condensing boiler.

도 2는 일반적인 공기비례제어 콘덴싱 보일러의 구성을 보인 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a general air proportional control condensing boiler.

도 3은 본 발명에 의한 풍압센서를 이용한 공기비례제어 보일러의 구성을 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram showing the configuration of an air proportional control boiler using a wind pressure sensor according to the present invention.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-

10 : 송풍기 12 : 버너10: blower 12: burner

14 : 현열부 열교환기 16 : 잠열부 열교환기14: sensible heat exchanger 16: latent heat exchanger

18 : 배기 후드 20 : 배기덕트18: exhaust hood 20: exhaust duct

22 : 순환펌프 24 : 난방수 여과기22: circulation pump 24: heating water filter

26 : 기수 분리기 34 : 온수 열교환기26: water separator 34: hot water heat exchanger

38 : 실내온도 조절기 40, 40' : 콘트롤러38: room temperature controller 40, 40 ': controller

46, 46' : 제 1, 2전자밸브 47 : 공기비례제어밸브46, 46 ': 1st, 2 solenoid valve 47: air proportional control valve

50 : 공기압력검출부 51 : 공기압력인식부50: air pressure detection unit 51: air pressure recognition unit

60 : 연료콘트롤전자밸브60: fuel control solenoid valve

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 흡입되는 공기와 관련하여 공급되는 연료의 량을 조절하는 공기비례제어 보일러에 있어서, 흡기덕트를 통해 공기를 흡입하기 위한 송풍기와, 흡입챔버에 설치되어 송풍기에 의해 흡입되는 공기압력을 측정하기 위한 공기압검출부와, 공기압력검출부에서 측정된 공기압력을 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 공기압력인식부와, 공급되는 연료량을 조절하기 위한 연료콘트롤전자밸브와, 공기압력인식부에서 입력되는 공기압력에 따라 연료콘트롤전자밸브를 조절하여 공급되는 연료량을 제어할 뿐만 아니라 공급되는 연료량에 따라 흡입되는 공기압력이 변동될 경우 송풍기의 회전수를 조절하여 정격 출력을 유지할 수 있도록 하는 콘트롤러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for realizing the above object is an air proportional control boiler for adjusting the amount of fuel supplied in relation to the intake air, a blower for sucking the air through the intake duct, installed in the suction chamber blower An air pressure detection unit for measuring the air pressure sucked by the air pressure, an air pressure recognition unit for converting and outputting the air pressure measured by the air pressure detection unit into an electrical signal, a fuel control solenoid valve for controlling the amount of fuel supplied; In addition to controlling the amount of fuel supplied by adjusting the fuel control solenoid valve according to the air pressure input from the air pressure recognition unit, it is possible to maintain the rated output by adjusting the number of revolutions of the blower when the inlet air pressure is changed according to the amount of fuel supplied. Characterized in that it comprises a controller to make.

위와 같이 이루어진 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention made as described above are as follows.

송풍기의 작동에 의해 흡입되는 공기압력을 공기압력검출부에서 검출하여 공기압력인식부를 통해 콘트롤러에서 입력받아 공기량에 비례하는 연료를 연료콘트롤밸브를 작동시켜 공급되도록 하여 보일러를 작동시키게 될 뿐만 아니라 정격출력을 위해 일정한 연료량이 공급되고 있을 때 외부의 요인으로 공기압력이 변동할 경우 콘트롤러에서 송풍기의 회전수를 작동시켜 공급되는 연료량에 비례한 공기가 흡입되도록 하여 정격출력이 유지될 수 있도록 작동된다.The air pressure detected by the operation of the blower is detected by the air pressure detection unit and input from the controller through the air pressure recognition unit to supply fuel proportional to the air volume by operating the fuel control valve to operate the boiler as well as the rated output. If the air pressure fluctuates due to external factors while the constant fuel amount is being supplied, the controller operates the number of revolutions of the blower to allow the air to be sucked in proportion to the amount of fuel supplied so that the rated output can be maintained.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 및 명칭을 사용한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the present embodiment is not intended to limit the scope of the present invention, but is presented by way of example only and the same parts as in the conventional configuration using the same reference numerals and names.

여기에 도시된 바와 같이 흡기덕트(3)를 통해 공기를 흡입하기 위한 송풍기(10)와, 흡입챔버(6)에 설치되어 상기 송풍기(10)에 의해 흡입되는 공기압력을 측정하기 위한 공기압력측정부(50)와, 공기압력검출부(50)에서 측정된 공기압력을 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 공기압력인식부(51)와, 공급되는 연료량을 조절하기 위한 연료콘트롤전자밸브(60)와, 난방수의 온도를 감지하는 써미스터(52)와, 일련의 연소과정을 사용자가 조작하기 위한 실내온도 조절기(38)와, 공급된 가스에 스파크를 발생시켜 점화시키기 위한 점화트랜스(42)와, 난방수를 순환시키는 순환펌프(22)와, 공급되는 연료량을 조절하기 위한 제 1 및 제 2전자밸브(46, 46')와, 써미스터(52)에 의해 감지된 난방수 온도와, 사용자에 의해 선택되어진 실내온도 조절기(38) 등의 각종 입력신호를 바탕으로 최적의 열량을 계산하고 열량에 따른 송풍기(10)의 회전수를 제어하고 공기압력인식부(51)에서 입력되는 공기압력에 따라 점화트랜스(42)와 제 1 및 제 2전자밸브(46, 46')와 순환펌프(22)를 작동시키고 연료콘트롤전자밸브(60)를 조절하여 공급되는 연료량을 제어할 뿐만 아니라 공급되는 연료량에 따라 흡입되는 공기압력이 변동될 경우 송풍기의 회전수를 조절하여 정격 출력을 유지할 수 있도록 하는 콘트롤러(40')로 이루어진다.As shown here, a blower 10 for sucking air through the intake duct 3 and an air pressure measurement installed at the suction chamber 6 to measure air pressure sucked by the blower 10. The air pressure recognition unit 51 converts the air pressure measured by the air pressure detection unit 50 into an electrical signal, and outputs the electrical signal, a fuel control solenoid valve 60 for controlling the amount of fuel supplied thereto. A thermistor 52 for sensing the temperature of the heating water, an indoor temperature controller 38 for the user to operate a series of combustion processes, an ignition transformer 42 for igniting by generating sparks in the supplied gas, A circulation pump 22 for circulating the heating water, first and second solenoid valves 46 and 46 'for adjusting the amount of fuel supplied, heating water temperature sensed by the thermistor 52, and Various input signals such as the selected room temperature controller 38 can be changed. Calculate the optimum amount of heat with hot water, control the number of revolutions of the blower 10 according to the amount of heat, and according to the air pressure input from the air pressure recognition unit 51, the ignition transformer 42 and the first and second solenoid valves 46 46 ') and the circulation pump 22 to control the amount of fuel supplied by adjusting the fuel control solenoid valve 60, as well as by adjusting the number of revolutions of the blower when the inlet air pressure is changed according to the amount of fuel supplied It is made up of a controller 40 'to maintain the rated output.

따라서, 사용자가 실내온도 조절기(38)를 통해 보일러를 난방운전시키면 콘트롤러(40')에서는 먼저 순환펌프(22)와 송풍기(10)를 ON시키면공기압력검출부(50)에서 차압에 의해 공기압력을 검출하여 공기압력인식부(51)로 출력하면 공기압력인식부(51)에서 입력신호에 따라 현재 연소실로 공급되는 공기량을 검출하여 착화에 필요한 공기량이 되도록 송풍기(10)의 회전수를 제어하여 적정 공기량이 되면 점화트랜스(42)를 ON시키고 착화에 필요한 공기량을 일정시간 유지시킨 후 현재 공기량에 필요한 만큼의 제 1내지 제 2전자밸브(46, 46')를 열어 착화가 되면 점화트랜스(42)를 OFF시켜 난방운전을 시작한다.Therefore, when the user heats the boiler through the room temperature controller 38, the controller 40 ′ first turns on the circulation pump 22 and the blower 10, and the air pressure detector 50 controls the air pressure by the differential pressure. When detecting and outputting to the air pressure recognition unit 51, the air pressure recognition unit 51 detects the amount of air currently supplied to the combustion chamber according to the input signal, and controls the rotation speed of the blower 10 so that the amount of air required for ignition is controlled. When the amount of air is turned on, the ignition transformer 42 is turned on, and the amount of air required for ignition is maintained for a predetermined time, and then the first to second solenoid valves 46 and 46 'are opened as necessary for the current amount of air to ignite the ignition transformer 42. OFF to start heating operation.

위와 같이 콘트롤러(40')는 보일러를 착화시키고 써미스터(52)에 의해 난방수 온도를 감지하여 설정된 난방수온도에 현재 난방수온도가 비례제어되도록 비례제어 공식에 의해 필요 열량을 계산하고, 그 열량을 송풍기(10)의 회전수를 산출하여 그 값으로 송풍기(10)를 제어하게 되고, 공급되는 연료량은 공기압력인식부(51)로부터 입력되는 공기압력에 따라 현재 버너(12)가 필요한 적정 연료량으로 환산하여 그 값으로 연료콘트롤전자밸브(60)를 제어하여 연료량을 조절하게 된다.As described above, the controller 40 'ignites the boiler and detects the heating water temperature by the thermistor 52, and calculates the required heat amount by the proportional control formula so that the current heating water temperature is proportionally controlled to the set heating water temperature, and the heat quantity thereof. The number of revolutions of the blower 10 is calculated to control the blower 10 according to the value, and the amount of fuel supplied is an appropriate amount of fuel required by the current burner 12 according to the air pressure input from the air pressure recognition unit 51. In order to control the fuel control solenoid valve 60 to the value to adjust the amount of fuel.

또한, 보일러가 정격출력되고 있을 때 배기연도가 이물질 등에 의해 막혀 있어 공기량이 감소하거나 공기압력검출부(50)의 오염이나 유입되는 공기의 온도변화에 의해 측정오차가 발생할 경우 흡입되는 연료량이 변동되어 정격출력이 되지 않을 경우 콘트롤러(40')에서 연료콘트롤전자밸브(60)를 통해 유입되는 일정한 연료량에 따라 비례적으로 흡입되어야 되는 공기량이 흡입될 수 있도록 송풍기(10)의 회전수를 조절하여 흡입되는 공기량이 일정하도록 함으로써 정격출력에 요구되는 가스량과 공기량을 항상 공급할 수 있으므로 연소효율을 높이고 유해가스 배출을 최대한 억제하여 환경오염을 미연에 방지 할 수 있도록 한다.In addition, when the boiler is rated output, the exhaust flue is blocked by foreign matters, and thus the amount of fuel to be sucked is changed when the measurement error occurs due to a decrease in air volume or contamination of the air pressure detector 50 or a temperature change of inflowing air. If the output does not occur, the controller 40 'is sucked by adjusting the rotation speed of the blower 10 so that the amount of air to be sucked in proportion to the constant amount of fuel introduced through the fuel control solenoid valve 60 is sucked in. By keeping the air volume constant, the gas quantity and air volume required for the rated output can be supplied at all times. Therefore, the combustion efficiency is improved and the harmful gas is suppressed to the maximum, thereby preventing environmental pollution.

상기한 바와 같이 본 발명은 차압을 이용하여 공기량을 비례적으로 검출하는 풍압센서에 의해 흡입되는 공기량에 비례하여 가스공급량을 조절할 때 공기량이 감소할 경우 가스공급량이 감소하여 보일러의 출력이 감소하는 문제점을 해결하기 위해 일정한 정격출력이 이루어지도록 가스량이 고정되어 있을 때 공기량이 일정하도록 송풍기의 회전수를 조절하여 가스량에 비례하는 공기량이 항상 공급될 수 있도록 하여 정격출력에 요구되는 가스량과 공기량을 항상 공급할 수 있으므로 연소효율을 높이고 유해가스 배출을 최대한 억제하여 환경오염을 미연에 방지 할 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention has a problem in that the output of the boiler decreases when the amount of air decreases when the amount of air is reduced when the amount of air is adjusted in proportion to the amount of air sucked by the wind pressure sensor that detects the amount of air proportionally by using differential pressure. In order to solve the problem, when the gas volume is fixed so that a constant rated output is made, the rotation speed of the blower is adjusted so that the air volume is constant so that the air volume proportional to the gas volume can be always supplied so that the gas volume and the air volume required for the rated output can always be supplied. As it can increase the combustion efficiency and suppress the emission of harmful gas to the maximum, there is an advantage to prevent the environmental pollution in advance.

Claims

In the air proportional control boiler for controlling the amount of fuel supplied in relation to the air sucked,

A blower for sucking air through the intake duct,

An air pressure detector installed in the suction chamber to measure the air pressure sucked by the blower;

An air pressure recognition unit for converting the air pressure measured by the air pressure detector into an electrical signal and outputting the electrical signal;

A fuel control solenoid valve for controlling the amount of fuel supplied;

In addition to controlling the amount of fuel supplied by adjusting the fuel control solenoid valve in accordance with the air pressure input from the air pressure recognition unit, when the intake air pressure is changed according to the amount of fuel supplied, the output speed is adjusted by adjusting the rotation speed of the blower. To help maintain

Air proportional control boiler using a wind pressure sensor, characterized in that consisting of.