KR101114067B1 - 콘덴싱 보일러의 연소실 내부 결로방지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘덴싱 보일러의 연소실 내부 결로방지방법에 관한 것으로 특히, 공지된 콘덴싱 보일러의 연소실 내부에서 결로가 발생되는 것을 방지하기 위한 방법을 구현함에 있어서, 상기 제어부에서 연소작동요구가 있는지를 실시간으로 판단하는 단계와; 연소작동 요구가 있으면 점화기를 작동시키고 불꽃이 검출되는지를 판단하는 단계와; 불꽃이 감지되면 연소작동을 진행시키면서 소화요구가 있는지를 계속 판단하는 단계와; 소화요구가 있으면 가스를 차단하여 소화하는 단계와; 소화작동 중에 외기온도가 소정온도(A℃)보다 높은지를 판단하는 단계와; 상기에서 판단한 결과 외기온도가 소정온도(A℃)보다 높으면 송풍팬을 정해진 회전수(B Hz)로 정해진 시간(C sec) 동안 구동시키고 종료하는 단계와; 상기에서 판단한 결과 외기온도가 소정온도(A℃)보다 높지 않으면 송풍팬을 정해진 회전수(B' Hz)로 정해진 시간(C' sec) 동안 구동시키고 종료하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

따라서, 보일러 노즐부의 노즐구멍이 결로에 의해 막히는 것을 방지할 수 있어 그로 인한 점화 불량을 방지할 수 있고, 또 기온이 차가운 겨울철 짧은 연소 후 소화된 경우에도 연소실 내부에서 수증기가 포함된 연소가스와 열기에 의해 데워진 공기가 차가운 노즐부 표면에 이슬로 응결되는 현상을 미연에 방지할 수 있으며, 특히 바람이 많이 부는 겨울에 배기구로 역풍이 불어 배기가스의 배출을 방해하는 경우에도 연소실 내부의 수증기가 포함 연소가스를 완전히 배출시킬 수 있어 연소실에서 발생되는 결로를 완벽히 방지할 수 있으므로 콘덴싱 보일러 자체의 연소구 동에 따른 신뢰도 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.

콘덴싱 보일러, 연소실, 결로방지, 송풍팬, 포스트 팬

Description

콘덴싱 보일러의 연소실 내부 결로방지방법{Dew condensation preventing method for inner combustion chamber in condensing boiler}

본 발명은 콘덴싱 보일러의 연소실 내부 결로방지방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보일러 노즐부에 결로에 의해 노즐구멍이 막힘으로 인한 점화 불량을 방지하고, 기온이 차가운 겨울철에 짧은 연소 후 소화된 경우에 연소실 내부에 수증기가 포함된 연소가스와 열기에 의해 데워진 공기가 차가운 노즐부 표면에서 이슬로 응결되는 현상을 방지하며, 특히 바람이 많이 부는 겨울의 경우에는 배기구에 역풍이 불어 배기가스의 배출을 방해하는 경우에도 연소실 내부의 수증기가 포함 연소가스를 완전히 배출시켜 연소실에서 발생되는 결로를 완벽히 방지할 수 있도록 발명한 것이다.

일반적으로 콘덴싱(열회수형) 보일러 1차로 현열을 흡수하고 2차로 배기가스로 배출되는 잠열을 흡수하는 형태를 가지므로 일반 보일러의 배기가스 온도가 150-260℃인데 비해 콘덴싱 보일러는 50-100℃ 정도로 열을 회수하여 95% 이상의 높은 효율을 얻을 수 있다.

한편, 일반 보일러에서는 연소실의 배기조건이 콘덴싱 보일러보다 원활하므로, 기존의 포스트 팬(POST FAN) 회전수(예를 들어 230-240Hz)와 시간(예를 들어 12-13초)으로도 연소 후 연소실 내부의 연소가스의 배출이 원활하여, 연소실 내부를 냉각시키지 않아도 통풍이 좋아, 외기온도가 낮은 겨울에 온도차가 커도 가스 노즐부의 결로 현상에 의한 노즐 구멍의 막힘 현상이 발생하지 않았다.

그러나 콘덴싱 보일러에서는 연소실의 배기부하가 일반 보일러보다 훨씬 큰데도 불구하고 동일한 POST FAN 회전수(예를 들어 230-240Hz)와 시간(예를 들어 12-13초)으로 되어 있으므로, 외부에서 배기 부하를 증가시키지 않는 일반조건에서는 문제가 없지만, 겨울철 바람이 많고 강한 계절에는 역풍에 의해 배기부하가 증가하므로 연소 후 연소가스의 배출이 원활하지 못하여, 연소실 내부를 충분히 식히지 못하므로 수증기가 포함된 공기가 차가운 노즐부 표면에서 이슬이 응결되고, 심지어는 노즐 구멍을 막아 버림으로써 점화동작이 이루어지지 않는 문제가 발생하였다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 보일러 노즐부에 결로에 의해 노즐구멍이 막힘으로 인한 점화 불량을 방지하고, 기온이 차가운 겨울철에 짧은 연소 후 소화된 경우에 연소실 내부에 수증기가 포함된 연소가스와 열기에 의해 데워진 공기가 차가운 노즐부 표면에서 이슬로 응결되는 현상을 방지하며, 또한 바람이 많이 부는 겨울의 경우에는 배기구에 역풍이 불어 배기가스의 배출을 방해하는 경우에도 연소실 내부의 수증기가 포함 연소가스를 완전히 배출시켜 연소실에서 발생되는 결로를 완벽히 방지할 수 있도록 하여 콘덴싱 보일러의 연소구동에 따른 신뢰도 자체를 대폭 향상시킬 수 있는 콘덴싱 보일러의 연소실 내부 결로방지방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 방법은, 연소요구 검출부, 불꽃 검지부, 출탕온도 검출부, 외기온도 검출부, 수류센서, 수위센서, 제어부, 데이터 기억부, 송풍팬 구동부, 팬 회전수 검출부, 가스밸브 구동부, 점화기, 순환펌프 구동부 및 표시부를 구비한 콘덴싱 보일러의 연소실 내부에서 결로가 발생되는 것을 방지하기 위한 방법을 구현함에 있어서, 상기 제어부에서 연소작동요구가 있는지를 실시간으로 판단하는 단계와; 연소작동 요구가 있으면 점화기를 작동시키고 불꽃이 검출되는지를 판단하는 단계와; 불꽃이 감지되면 연소작동을 진행시키면서 소화요 구가 있는지를 계속 판단하는 단계와; 소화요구가 있으면 가스를 차단하여 소화하는 단계와; 소화작동 중에 외기온도가 소정온도(A℃)보다 높은지를 판단하는 단계와; 상기에서 판단한 결과 외기온도가 소정온도(A℃)보다 높으면 송풍팬을 정해진 회전수(B Hz)로 정해진 시간(C sec) 동안 구동시키고 종료하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기에서 판단한 결과 외기온도가 소정온도(A℃)보다 높지 않으면 송풍팬을 정해진 회전수(B' Hz)로 정해진 시간(C' sec) 동안 구동시키고 종료하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 소정온도(A℃)는 9-12℃에서 어느 한 온도로 정해지고, 송풍팬의 정해진 회전수(B Hz)(B' Hz)는 각각 221-240Hz와 221-280Hz이며, 정해진 시간(C sec)(C' sec)은 각각 28-32초와 175-185초인 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 방법에 의하면, 보일러의 연소 후에도 포스트 팬의 구동을 정해진 시간 동안 길게 해주어 배기가스를 충분히 배출시킬 수 있도록 함으로써 보일러 노즐부의 노즐구멍이 결로에 의해 막히는 것을 방지할 수 있어 그로 인한 점화 불량을 방지할 수 있고, 또 기온이 차가운 겨울철 짧은 연소 후 소화된 경우에도 연소실 내부에서 수증기가 포함된 연소가스와 열기에 의해 데워진 공기가 차가운 노즐부 표면에 이슬로 응결되는 현상을 미연에 방지할 수 있으며, 특히 바람이 많이 부는 겨울에 배기구로 역풍이 불어 배기가스의 배출을 방해 하는 경우에도 연소실 내부의 수증기가 포함 연소가스를 완전히 배출시킬 수 있어 연소실에서 발생되는 결로를 완벽히 방지할 수 있으므로 콘덴싱 보일러 자체의 연소구동에 따른 신뢰도 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 방법이 적용된 콘덴싱 보일러의 블록 구성도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.

이에 따르면 본 발명 방법은, 연소요구 검출부(1), 불꽃 검지부(2), 출탕온도 검출부(3), 외기온도 검출부(4), 수류센서(5), 수위센서(6), 제어부(7), 데이터 기억부(8), 송풍팬 구동부(9), 팬 회전수 검출부(10), 가스밸브 구동부(11), 점화기(12), 순환펌프 구동부(13) 및 표시부(14)를 구비한 콘덴싱 보일러의 연소실 내부에서 결로가 발생되는 것을 방지하기 위한 방법을 구현함에 있어서,

상기 제어부(7)에서 연소요구 검출부(1)의 출력신호를 실시간으로 입력받아 연소작동요구가 있는지를 계속해서 판단하는 단계(S1)와;

연소작동 요구가 있으면 점화기(12)를 작동시키고(S2) 불꽃 검지부(2)를 통해 불꽃이 검출되는지를 판단하는 단계(S3)와;

상기에서 판단한 결과 불꽃이 감지되면 연소작동을 진행(S4)시키면서 소화요구가 있는지를 계속 판단하는 단계(S5)와;

상기에서 판단한 결과 소화요구가 있으면 가스를 차단하여 소화하는 단계(S6)와;

소화작동 중에 외기온도 검출부(4)를 통해 검출되는 외기온도가 데이터로 미리 정해진 소정온도(A℃)보다 높은지를 판단하는 단계(S7)와;

상기에서 판단한 결과 외기온도가 소정온도(A℃)보다 높으면 송풍팬 구동부(9)를 통해 송풍팬을 정해진 회전수(B Hz)로 정해진 시간(C sec) 동안 구동시킨 후 종료하는 단계(S8, S9);로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기에서 판단(S7)한 결과 외기온도가 소정온도(A℃)보다 높지 않으면 송풍팬을 정해진 회전수(B' Hz)로 정해진 시간(C' sec) 동안 실시(S10, S11)하고 종료하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 소정온도(A℃)는 9-12℃에서 어느 한 온도로 정해지고, 송풍팬의 정해진 회전수(B Hz)(B' Hz)는 각각 221-240Hz와 221-280Hz이며, 정해진 시간(C sec)(C' sec)은 각각 28-32초와 175-185초인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 단계로 이루어진 본 발명 콘덴싱 보일러의 연소실 내부 결로방지방법에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명 방법은 공지된 콘덴싱 보일러에서 있어서, 제어부(7) 내의 제어프로그램 일부를 변경하여 보일러의 연소가 이루어진 후 소화작동이 되면 송풍팬의 구동을 즉시 정지시키지 않고 외기온도와 데이터로 미리 정해진 소정온도(A℃)를 상호 비교하여 그 차에 따라 송풍팬을 정해진 회전수(B Hz 또는 B' Hz)로 정해 진 시간(C sec 또는 C' sec) 동안 더 구동시켜 연소가스와 수증기가 많은 공기를 충분히 외부로 배출시킬 수 있도록 함과 동시에 연소실 내부를 충분히 식혀줄 수 있도록 한 것을 주요기술 구성요소로 한다.

이때, 공지된 콘덴싱 보일러에 설치되어 있는 상기 연소요구 검출부(1)는 룸콘 등에서 연소요구신호가 입력되는지를 검출하여 제어부(7)로 전달하는 기능을 수행하고, 상기 불꽃 검지부(2)는 플레임 로드를 통해 점화가 제대로 이루어졌는지를 검출하며, 상기 출탕온도 검출부(3)는 열교환기에서 배출되는 난방수 및 온수의 온도를 검출하고, 상기 외기온도 검출부(4)는 보일러 본체의 외부온도를 검출한다.

또, 상기 수류센서(5)는 온수사용 여부를 검출하고, 상기 수위센서(6)는 물탱크 내의 수위를 검지하며, 상기 제어부(7)는 보일러의 전장품들에 대한 전반적인 제어기능을 수행하고, 상기 데이터 기억부(8)는 각종 데이터를 포함하여 제어프로그램 등이 기억되며, 상기 송풍팬 구동부(9)과, 가스밸브 구동부(11), 순환펌프 구동부(13)는 각각 제어부(7)의 출력신호에 부응하여 송풍팬과 가스밸브 및 순환펌프를 구동시키고, 점화기(12)를 초기 점화용 불꽃을 발생시키고 팬 회전수 검출부(10)는 송풍팬의 실제 회전수를 검출하며, 표시부(14)는 보일러의 구동상태 및 소정온도 등으로 표시해 주게 된다.

한편, 상기 제어부(7)에서는 전원전압이 정상적으로 공급되고 있을 때 연소요구 검출부(1)의 출력신호를 실시간으로 입력받아 연소작동요구가 있는지를 계속해서 판단(S1)하다가 만약 연소작동 요구가 있으면 점화기(12)를 작동(S2)시키고 불꽃 검지부(2)를 통해 정상적으로 점화가 이루어졌는지를 검출(S3)하게 된다.

그 결과 불꽃이 감지되면 정상 연소작동을 진행(S4)시키면서 소화요구가 있는지를 계속 판단(S5)하게 되는데, 그 결과 소화요구가 있으면 가스를 차단하여 소화동작을 수행(S6)한 다음 소화작동 중에 외기온도 검출부(4)를 통해 검출되는 외기온도가 데이터로 미리 정해진 소정온도(A℃; 예를 들어 9-12℃)보다 높은지를 판단(S7)하게 된다.

이와 같이 소화요청이 있어 버너의 연소를 소화시킨 상태에서 외기온도와 사용자의 소정온도(A℃; 예를 들어 9-12℃ 사이에서 정해진 어느 한 온도)를 상호 비교한 결과 외기온도가 소정온도(A℃)보다 높으면 송풍팬 구동부(9)를 통해 송풍팬을 정해진 회전수(B Hz; 예를 들어 221-240Hz)로 정해진 시간(C sec; 예를 들어 28-32초) 동안 구동(S8, S9)시켜 준다.

즉, 외기온도가 소정온도(A℃)인 9-12℃보다 높으면 결로가 발생할 가능성이 낮은 겨울철 이외로 판단하여 소화 후 정해진 시간(C sec) 즉, 28-32초 동안 정해진 회전수(B Hz)인 221-240Hz로 송풍팬을 더 구동시키므로 일반 보일러보다 포스트 팬 시간이 길게 되어 연소가스를 원활히 배출시켜 줄 수 있게 된다.

한편, 상기에서 판단한 결과 외기온도가 소정온도(A℃)보다 높지 않으면 송풍팬을 정해진 회전수(B' Hz; 예를 들어 221-280Hz)로 정해진 시간(C' sec; 예를 들어 175-185초) 동안 실시(S10, S11)하고 종료하게 된다.

즉, 외기온도가 사용자의 소정온도(A℃)인 9-12℃보다 높지 않으면 겨울철로써 외기온도가 낮은 상태로 판단하고 소화 후 정해진 시간(C' sec) 즉, 175-185초 동안 정해진 회전수(B' Hz)인 221-280Hz로 송풍팬을 더 구동시키므로 연소가스와 수증기가 많은 공기를 충분히 배출시킬 수 있을 뿐만 아니라, 연소실 내부를 충분히 식혀줄 수 있게 된다.

이때, 외기온도가 사용자가 정한 소정온도(A℃)인 9-12℃ 사이 중 어느 한 온도보다 높지 않을 때 송풍팬을 외기온도가 사용자의 소정온도(A℃)보다 높을 때보다 더 빠른 회전수(즉, 221-280Hz)로 구동시키면서 더 오랜 시간(즉, 175-185초) 동안 구동시키는 이유는 기온이 차가운 겨울철에 짧은 연소 후 소화된 경우에도 연소실 내부에서 발생되는 수증기를 포함한 연소가스와 열기에 의해 데워진 공기가 차가운 노즐부 표면에 이슬로 응결되는 현상을 방지하기 위하여 연소실 내부를 충분히 식혀주기 위함이다.

이와 같이 본 발명에서는 콘덴싱 보일러의 연소 후에도 포스트 팬을 정해진 시간 동안씩 더 길게 구동시켜 줌으로써 배기가스를 충분히 배출시킬 수 있어 보일러 노즐부의 노즐구멍이 결로에 의해 막히는 것을 방지할 수 있으므로 노즐구멍이 막힘으로 인해 발생되는 점화 불량을 방지할 수 있고, 또 기온이 차가운 겨울철 짧은 연소 후 소화된 경우에도 연소실 내부에서 수증기가 포함된 연소가스와 열기에 의해 데워진 공기가 차가운 노즐부 표면에 이슬로 응결되는 현상을 미연에 방지할 수 있으며, 또한 바람이 많이 부는 겨울에 배기구로 역풍이 불어 배기가스의 배출을 방해하는 경우에도 연소실 내부의 수증기가 포함 연소가스를 완전히 배출시킬 수 있어 연소실에서 발생되는 결로를 완벽히 방지할 수 있는 것이다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범 위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

도 1은 본 발명 방법이 적용된 콘덴싱 보일러의 블록 구성도.

도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 연소요구 검출부 2 : 불꽃 검지부

3 : 출탕온도 검출부 4 : 외기온도 검출부

5 : 수류센서 6 : 수위센서

7 : 제어부 8 : 데이터 기억부

9 : 송풍팬 구동부 10 : 팬 회전수 검출부

11 : 가스밸브 구동부 12 : 점화기

13 : 순환펌프 구동부 14 : 표시부

Claims (5)

1. 콘덴싱 보일러의 연소실 내부에서 결로가 발생되는 것을 방지하기 위한 방법을 구현함에 있어서,

   제어부에서 연소작동요구가 있는 경우 점화기를 작동시키고 불꽃이 검출되는지를 판단하는 단계와;

   불꽃이 감지되면 연소작동을 진행시키면서 소화요구가 있는지를 계속 판단하는 단계와;

   소화요구가 있으면 소화동작을 수행한 다음 외기온도가 소정온도(A℃)보다 높은지를 판단하는 단계와;

   상기에서 판단한 결과 외기온도가 소정온도(A℃)보다 높으면 송풍팬을 정해진 회전수(B Hz)로 정해진 시간(C sec) 동안 구동시키고 종료하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러의 연소실 내부 결로방지방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기에서 판단한 결과 외기온도가 소정온도(A℃)보다 높지 않으면 송풍팬을 정해진 회전수(B' Hz)로 정해진 시간(C' sec) 동안 구동시키고 종료하는 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러의 연소실 내부 결로방지방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 소정온도(A℃)는 9-12℃ 사이에서 정해지는 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러의 연소실 내부 결로방지방법.
4. 청구항 1에 있어서

   상기 송풍팬의 정해진 회전수(B Hz)는 221-240Hz이고, 정해진 시간(C sec)은 28-32초인 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러의 연소실 내부 결로방지방법.
5. 청구항 2에 있어서,

   상기 송풍팬의 정해진 회전수(B' Hz)는 221-280Hz이고, 정해진 시간(C' sec)은 175-185초인 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러의 연소실 내부 결로방지방법.

Images