KR100448522B1 - 온수기의 구동 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 온수기의 구동 제어 장치에 관한 것으로서, 소비자가 사용하는 온수량과, 온수기로 유입되는 직수온도를 감지하여 온수기의 메인 콘트롤러에서 현재의 직수 유량과 직수온도 및 공급되는 온수온도를 지속적으로 감지하여 필요한 열량을 계산하여 온수기를 운전함으로써 연료를 절감할 수 있고 신속하게 온수를 공급할 수 있는 이점이 있다.

Description

온수기의 구동 제어장치{CONTROL SYSTEM FOR DRIVING OF WATER HEATER}
본 발명은 온수기의 구동 제어장치에 관한 것으로서, 소비자가 사용하는 온수량과, 온수기로 유입되는 직수온도를 감지하여 온수기의 메인 콘트롤러에서 현재의 직수 유량과 직수온도 및 공급되는 온수온도를 지속적으로 감지하여 필요한 열량을 계산하여 온수기를 운전함으로써 연료를 절감할 수 있고 신속하게 온수를 공급할 수 있는 온수기의 구동 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로 온수기는 용수를 단시간 내에 소정의 온도로 가열하여 공급하기 위한 것으로써 도 1에 도시된 바와 같이 직수 유입관(10)을 통해 열교환기(60)에 유입된 냉수는 송풍기(40)에 의해 흡입된 공기를 혼합시켜 연소시키는 버너(50)에 의해 직접 가열되는 열교환기(60)에 의해 가열되어 온수 공급관(80)을 통해 공급되도록 구성되어 세수나 목욕 등에 사용된다.
또한, 온수온도조절기(30)에 의해 설정된 온수온도를 일정하게 공급하기 위해서 메인 콘트롤러(20)에서 온수온도 조절기에서 설정된 온도와 온소기 내부의 출구온도센서(70) 통해 공급되는 온수의 온도를 비교하여 필요열량을 계산한 후 송풍기(40)의 듀티비를 제어하여 유입되는 공기압을 조절함으로써 공급되는 가스량을 조절하여 일정한 온수온도를 유지하도록 작동된다.
이렇게 작동하는 온수기에서 온수 온도를 일정하게 유지하여 온수를 공급하기 위해서는 온수온도조절기(30)에서 온수온도를 설정할 경우 메인 콘트롤러(20)에서 온수공급관(80)에 설치된 출구온도센서(70)의 값을 입력받아 온수 온도를 제어하기 위해 설정온도와 현재온도를 비교하여 원하는 온수를 공급하기 위해 온수기의 버너(50)를 온/오프 시키거나 송풍기(40) 및 가스밸브(미도시함)를 비례제어하게 된다.
그런데 온수기의 온수출구 온도센서에 의해 온수 온도를 제어할 경우 온수량에 관계없이 설정온도 및 온수출구 온도에 의해서만 제어되므로 소비자가 온수를 사용하면서 온수량을 조절할 경우 메인 콘트롤러(20)에서 온수량이 바뀐 것을 직접적으로 알 수 없고 온수출구 온도가 갑자기 올라가거나 내려가는 등의 변화에 따라 간접적으로 알고 열량을 제어하게 되어 제어속도가 느려 온수기가 필요이상으로 온/오프되어 연료를 낭비하거나, 찬물과 뜨거운 물이 번갈아 나와 화상을 입는 경우도 있으며, 소비자가 수도꼭지로 온수량을 조절한 후 원하는 온도의 온수가 나올 때까지 기다렸다가 사용해야하는 불편함이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 온수기의 구동 제어 장치에 관한 것으로서, 소비자가 사용하는 온수량과, 온수기로 유입되는 직수온도를 감지하여 온수기의 메인 콘트롤러에서 현재의 직수 유량과 직수온도 및 공급되는 온수온도를 지속적으로 감지하여 필요한 열량을 계산하여 온수기를 운전함으로써 연료를 절감할 수 있고 신속하게 온수를 공급할 수 있는 온수기의 구동 제어 장치를 제공함에 있다.
도 1은 일반적인 온수기의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 온수기를 나타낸 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명에 의한 온수기의 구동 제어장치를 설명하기 위한 블록도이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
10 : 직수 유입관 20 : 메인 콘트롤러
21 : 입력부 22 : 비교연산부
23 : 제어부 24 : 출력부
30 : 온수온도 조절기 40 : 송풍기
50 : 버너 60 : 열교환기
70 : 출구온도센서 80 : 온수공급관
90 : 유량센서 100 : 직수온도센서
A : 온수기
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 직수유입관에 유입되는 유량을 측정하는 유량센서와, 상기 직수유입관의 직수온도를 측정하는 직수온도센서와, 온수공급관의 온도를 측정하는 출구온도센서와, 설정온도를 입력하고 온수기의 작동을 조작하고 온수기의 상태를 표시하는 온수온도 조절기와, 상기 유량센서와 상기 직수온도센서와 상기 출구온도센서와 상기 온수온도 조절기에서 출력되는 값을 입력받아 설정된 온수온도에 따라 필요열량을 계산하여 상기 온수기의 작동을 제어하고 작동상태를 상기 온수온도 조절기로 출력하는 메인 콘트롤러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 온수기의 구동 제어 장치에 관한 것이다.
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.
도 2는 본 발명에 의한 온수기를 나타낸 개략적인 구성도이다.
여기에 도시된 바와 같이 온수의 사용량을 감지하기 위해 직수유입관(10)에 설치된 유량센서(90)와, 직수유입관(10)의 직수온도를 측정하는 직수온도센서(100)와, 온수공급관(80)의 온도를 측정하는 출구온도센서(70)와, 송풍기(40)와, 설정온도를 입력하고 온수기의 작동을 조작하고 온수기의 상태를 표시하는 온수온도 조절기(30)와, 상기 유량센서(90)와 직수온도센서(100)와 출구온도센서(70)에서 입력된 값과 온수온도 조절기(30)에서 입력된 설정 온수온도를 비교하고, 비교값을 토대로 필요열량을 계산하여 온수기의 작동을 제어하고 작동상태를 온수온도 조절기(30)로 출력하는 메인 콘트롤러(20)로 이루어진다.
위와 같이 이루어진 본 실시예의 작동을 도 3에 도시된 본 발명에 의한 온수기의 구동 제어장치를 설명하기 위한 블록도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 메인 콘트롤러(27)는 입력부(21)와, 입력부에서 출력된 값을 비교하는 비교 연산부(22)와 온수기의 이상 유무 및 운전 유무를 판단하는 제어부(23) 및 출력부(24)로 구성된다.
이와 같이 지속적으로 온수기를 제어하는 메인 콘트롤러(27)의 입력부에서 유량센서(90)와, 직수온도센서(100)와, 출구온도센서(70)의 신호 값들을 항상 입력받을 뿐만 아니라 온수온도 조절기(30)와 통신하여 온수 온도 조절기(30)에서 입력되는 설정 온도 값이나 온수기의 작동을 제어하기 위한 신호들을 입력받는다.
이어서 입력부(21)는 각종 센서로부터 측정된 값과 온수 온도 조절기(30)에서 입력된 설정온도를 정리하여 비교 연산부(22)로 전달하고, 비교연산부(22)에서는 입력부(21)에서 입력된 유량, 직수온도, 출수온도, 설정온도에 따라 필요열량을 계산하여 필요 열량과 데이터를 제어부(23)로 전달하게 된다.
이어 제어부(23)는 비교 연산부(22)에서 연산된 필요 열량에 해당하는 송풍기(40)의 RPM과 가스 밸브(미도시함)의 전류값을 출력부(24)로 보내고 출력부는 제어부(23)에서 출력된 데이터에 따라 송풍기(40)의 RPM, 및 가스밸브(미도시함), 점화플러그(미도시함) 등을 작동시켜 온수를 공급하고 온수온도 조절기(30)에 온수기의 상태를 표시한다.
따라서, 단순히 온수공급관(80)의 온수온도에 의해서만 온수기의 작동을 제어하지 않고 직접적으로 입력되는 냉수온도와 배출되는 온수온도 및 사용유량에 따라 온수기의 작동을 제어하여 온수를 공급하기 때문에 직수온도가 바뀌거나 유량이 변경되더라도 즉시 변경된 값이 적용되기 때문에 항상 일정한 온도의 온수를 공급할 수 있게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명은 온수기의 메인 콘트롤러에서 현재의 직수 유량과 온도 및 공급되는 온수온도를 지속적으로 감지하여 필요한 열량을 계산하여 온수기를 운전함으로써 신속하게 소비자에게 원하는 온수를 공급할 수 있고, 소비자가 온수 사용 중 온수량을 조절하거나, 직수온도가 바뀔 경우에도 즉시 이를 감지하여 필요한 열량만큼의 온수기의 작동을 제어함으로써 연료를 절감할 수 있고 신속하고 안전하게 온수를 공급할 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

  1. 온수의 사용량을 감지하기 위해 직수유입관에 설치된 유량센서와,
    상기 직수유입관의 직수온도를 측정하는 직수온도센서와,
    온수공급관의 온도를 측정하는 출구온도센서와,
    설정온도를 입력하고 온수기의 작동을 조작하고 온수기의 상태를 표시하는 온수온도 조절기와,
    상기 유량센서와 상기 직수온도센서와 상기 출구온도센서와 상기 온수온도 조절기에서 출력되는 값을 입력받아 설정된 온수온도에 따라 필요열량을 계산하여 상기 온수기의 작동을 제어하고 작동상태를 상기 온수온도 조절기로 출력하는 메인 콘트롤러
    를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 온수기의 구동 제어장치.
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