KR101551258B1 - 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법에 관한 것으로 특히 제어부에서 열량을 비례제어 하던 중 자체 내에 기억되어 있는 해당 보일러의 비례제어를 위한 제어열량의 최대열량(Qmax) 및 최소열량(Qmin)을 각각 확인하는 단계와; 현재 제어열량(Q)을 검출하여 기억하는 단계와; 가스압력이 기준압력(Poff) 이하로 낮아 가스 공급관 내에 설치한 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"상태인지 판단하는 단계와; 상기 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"상태이면 가스 소비량을 줄이기 위해 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 빼고, 그 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정하여 송풍팬을 통한 공기공급량을 낮춰 비례 제어하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
따라서, 1차 가스압력 검출센서를 이용하여 보일러의 버너에 공급되는 가스의 압력 저하 상태를 빠르게 검출함으로써 불완전 연소가 될 수 있는 가능성을 제거할 수 있고, 정확한 시점에 대해서 열량을 제한할 수 있어 가스압력 부족을 정확히 판단할 수 있을 뿐만 아니라 가스 공급량 제어를 정확히 할 수 있으며, 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 오검지를 방지할 수 있고, 특히 한 압력에서만 감시가 가능하여 1차 가스압력 검출센서의 관리 문제점을 해소할 수 있을 뿐만 아니라 보일러 자체의 신뢰도 및 상품성 등을 대폭 향상시킬 수 있다.
따라서, 1차 가스압력 검출센서를 이용하여 보일러의 버너에 공급되는 가스의 압력 저하 상태를 빠르게 검출함으로써 불완전 연소가 될 수 있는 가능성을 제거할 수 있고, 정확한 시점에 대해서 열량을 제한할 수 있어 가스압력 부족을 정확히 판단할 수 있을 뿐만 아니라 가스 공급량 제어를 정확히 할 수 있으며, 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 오검지를 방지할 수 있고, 특히 한 압력에서만 감시가 가능하여 1차 가스압력 검출센서의 관리 문제점을 해소할 수 있을 뿐만 아니라 보일러 자체의 신뢰도 및 상품성 등을 대폭 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 가스의 압력변화에 대응하여 기계적으로 작동하는 1차 가스압력 검출스위치를 이용하여 보일러의 버너에 공급되는 가스압력의 저하를 빠르게 검출하여 가스압력의 저하를 검출하는 시간 동안에서의 불완전 연소를 방지하고, 가스압력 부족 시 제어열량을 조절하여 완전 연소할 수 있는 범위를 최대한 확보할 수 있으며, 또한 열량 제한의 지점을 적절하게 하여 도중실화 등과 같은 오작동을 방지함은 물론 보일러의 가동 수명을 대폭 연장할 수 있고, 1차 가스압력 검출스위치의 사용으로 1차 가스압력 검출센서 사용시보다 제품의 원가도 대폭 절감할 수 있도록 발명한 것이다.
일반적으로 보일러(Boiler)는, 석유나 석탄 및 가스 등을 연료로 사용하여 이를 연소시키거나 히터에 전기를 공급시켜 발생되는 연소열 및 전열을 이용하여 물을 가열하여 각종 난방시설과 온수시설 등에 더운물을 공급하기 위하여 물을 끓이는 시설을 말하며, 주택용 보일러의 경우에는 실내의 바닥 등에 설치된 배관에 더운물을 공급하여 난방을 하거나, 급수관을 통해 온수의 공급 등에 사용된다.
그런데 종래 대부분의 보일러에서는 버너의 가스 공급부에 설치되어 있는 1차 가스압력 검출센서를 사용하지 않고, 난방공급수의 온도가 안정될 때, 강제적으로 제어열량 변화를 주어 온도의 변화가 있는지를 검지하여 가스압력의 부족 여부를 판단하고 있다.
그러나 이와 같은 경우는 가스압력의 부족에 대한 판단을 위하여 공급수 온도가 안정하게 될 때까지의 시간이 필요하고, 공급수 온도가 안정이 되면 강제적으로 제어 열량에 변화를 주어 공급수 온도의 변화가 있는지를 판단하여 1차 가스압력의 부족 여부를 판단하게 되므로 가스압력 부족을 판단하기에 많은 시간을 필요로 하게 되는 문제가 있다.
또한, 온수사용과 같이 공급수 온도가 사용조건에 따라 변화가 심할 경우는 가스압력 부족을 검출하기 위한 공급수 온도의 안정화를 유지하기가 어려우므로 가스압력 부족을 판단하기 어려워 가스압력이 부족한 대도 불구하고 정상적인 연소를 실시하여 불완전 연소가 실시되는 문제를 지니고 있다.
따라서, 종래에도 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 본 출원인이 "1차 가스압력 검출센서를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법"을 개발하여 국내 등록특허공보 제10-1312928호로 제시한 바 있는데, 이는 1차 가스압력 검출센서가 [0008] 장착된 보일러의 안전연소 제어방법에 있어서, 제어부에서 제어최대열량(Qmax) 및 제어최소열량(Qmin)을 각각 최대 가스압력(Pmax) 및 최소 가스압력(Pmin)으로 설정하는 단계와; 이어서 1차 가스압력 검출센서를 통해 현재 공급되고 있는 가스압력(Pin)을 상시 검출하여 최대 가스압력(Pmax)보다 작은지를 판단하는 단계와; 상기에서 현재 검출되는 가스압력(Pin)과 최대 가스압력(Pmax)을 상호 비교한 결과 현재 가스압력이 최대 가스압력보다 작으면 제어최대열량(Qmax)에 대한 최대 가스압력(Pmax)을 일정비율(A%)로 낮게 설정하는 단계;로 구성되어 있다.
그러나 이와 같은 제어방법은 제어열량의 최대열량(Qmax)과 최소열량(Qmin), 2차 압력의 관계 입력 및 제어열량 전 영역의 감시를 할 수 있는 1차 가스압력 검출센서를 사용하고 있으므로 사양설정의 어려움을 포함하여 1차 가스압력 검출센서 관리 등에 문제가 발생할 수 있고, 제어에 있어서 열량제어 범위의 최대(Max)열량에서부터 열량 제한을 실시할 경우에는 적절한 열량을 제한하기 이전에 도중 실화가 반복되어 도중실화로 에러 정지가 될 수 있으며, 1차 가스압력 검출센서에 대한 판단 제어를 빠르게 하면 역풍 또는 급격한 열량 변화에 따른 오검지로 열량이 불필요하게 제한이 될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 가스 공급관 내에 1차 가스압력 검출센서를 장착하여 비례영역 중간에 1차 가스압력 저하를 검지하여 최대열량부터 열량의 제한을 할 경우, 적절한 가스량의 제한까지 긴 시간이 소요되므로 도중실화를 반복하여 도중실화로 에러 정지할 수 있는 문제가 있고, 또 1차 가스압력 검출센서의 검지 영역이 열량제어 전 영역에 해당되므로 센서의 오차로 인한 오작동이 발생할 수 있는 문제점도 있는 것이다.
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 가스의 압력변화에 대응하여 기계적으로 온/오프 작동하되, 가스 공급관 내의 가스압력이 정해진 기준압력(Poff) 이하일 때 "오프"이 되는 1차 가스압력 검출센서를 이용하여 보일러의 버너에 공급되는 가스의 압력 저하 상태를 빠르게 검출하여 불완전 연소가 될 수 있는 가능성을 제거하고, 현재의 제어열량에 대해서부터 열량 제한을 실시하여 정확한 시점에 대해서 열량을 제한하는 방식을 통해 가스압력 부족을 정확히 판단하고 가스 공급량 제어를 정확히 할 수 있으며, 또한 역풍 또는 급격한 열량 변화에 따른 검출시간을 추가하여 오검지를 방지할 수 있고, 특히 전 영역 감시를 하는 1차 가스압력 검출센서가 아닌 1차 가스압력 검출스위치를 사용함으로써 한 압력에서만 감시가 가능하여 1차 가스압력 검출센서의 관리 문제점을 해소할 수 있어 보일러 자체의 신뢰도 및 상품성 등을 대폭 향상시킬 수 있는 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 방법은, 1차 가스압력 검출스위치가 장착된 보일러의 안전연소 제어방법에 있어서, 제어부에서 열량을 비례제어 하던 중 자체 내에 기억되어 있는 해당 보일러의 비례제어를 위한 제어열량의 최대열량(Qmax) 및 최소열량(Qmin)을 각각 확인하는 단계와; 현재 제어열량(Q)을 검출하여 기억하는 단계와; 가스압력이 기준압력(Poff) 이하로 낮아 가스 공급관 내에 설치한 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"상태인지 판단하는 단계와; 상기 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"상태이면 가스 소비량을 줄이기 위해 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 빼고, 그 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정하여 송풍팬을 통한 공기공급량을 낮춰 비례 제어하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제어부에서 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"상태인지 판단한 결과 상기 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"상태일 경우, 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 뺀 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)으로 재설정하기에 앞서, 상기 1차 가스압력 검출스위치의 "오프"상태가 정해진 시간(T)을 경과 하는지 더 판단하여, 만약 정해진 시간(T)을 경과할 때까지 상기 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"상태를 유지하면 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 뺀 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정하여 송풍팬을 통한 공기공급량을 낮춰 비례 제어하는 단계를 실시하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부에서 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 뺀 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정하여 송풍팬을 통한 공기공급량을 낮춰 비례 제어하는 단계를 실시하면서, 재설정된 최대열량(Qmax)이 정해진 최소열량(Qmin)보다 작은지를 판단하는 단계를 더 실시하여, 만약 재설정된 최대열량(Qmax)이 최소열량(Qmin)보다 작으면 보일러 가동수명을 연장하기 위해 버너를 안전정지하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제어부에서 판단한 결과 재설정된 최대열량(Qmax)이 정해진 최소열량(Qmin)보다 작아 버너를 안전정지한 후에는, 표시부 또는 부져를 통해 가스압력이 낮은 상태임을 표시하거나 알려주는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"되는지 판단하는 가스의 기준압력(Poff)은, 해당 보일러의 최대열량(Qmax) 대비 50~70%의 열량으로 설정한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 1차 가스압력 검출스위치의 "오프"시 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정하기 위해 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 빼주는 정해진 열량(Qdown)은 30~50㎉/분의 열량으로 설정한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"된 후 기다리는 정해진 시간(T)은 5~10초로 설정한 것을 특징으로 한다.
한편, 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법을 실시하던 중 최대열량(Qmax)의 재설정 해제는, 상기 제어부에서 판단하여 연소금지 조건이 되었을 때 자동으로 실시하고, 최대열량(Qmax)은 초기값으로 변경하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법에 의하면, 가스의 압력변화에 대응하여 기계적으로 온/오프 작동하되, 가스 공급관 내의 가스압력이 정해진 기준압력(Poff) 이하일 때 "오프"이 되는 1차 가스압력 검출센서를 이용하여 보일러의 버너에 공급되는 가스의 압력 저하 상태를 빠르게 검출함으로써 불완전 연소가 될 수 있는 가능성을 제거할 수 있고, 또 현재의 제어열량에 대해서부터 열량 제한을 실시함으로써 정확한 시점에 대해서 열량을 제한할 수 있어 가스압력 부족을 정확히 판단할 수 있을 뿐만 아니라 가스 공급량 제어를 정확히 할 수 있으며, 또한 역풍 또는 급격한 열량 변화에 따른 검출시간을 추가함으로써 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 오검지를 방지할 수 있고, 특히 전 영역 감시를 하는 1차 가스압력 검출센서가 아닌 정해진 압력에서만 "온"되는 1차 가스압력 검출스위치를 사용함으로써 한 압력에서만 감시가 가능하여 1차 가스압력 검출센서의 관리 문제점을 해소할 수 있을 뿐만 아니라 보일러 자체의 신뢰도 및 상품성 등을 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명 방법이 적용된 보일러의 대략 블록 구성도.
도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.
도 3은 보일러의 송풍팬 회전수와 가스밸브의 개폐량 관계를 도시한 그래프.
도 4는 보일러의 버너에 공급되는 가스압력의 감소에 따른 가스 공급량의 관계를 도시한 그래프.
도 5는 보일러의 버너에 공급되는 가스의 압력변화에 따른 1차 가스압력 검출스위치의 온/오프 관계 그래프.
도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.
도 3은 보일러의 송풍팬 회전수와 가스밸브의 개폐량 관계를 도시한 그래프.
도 4는 보일러의 버너에 공급되는 가스압력의 감소에 따른 가스 공급량의 관계를 도시한 그래프.
도 5는 보일러의 버너에 공급되는 가스의 압력변화에 따른 1차 가스압력 검출스위치의 온/오프 관계 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 방법이 적용된 보일러의 대략 블록 구성도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트를 나타낸 것이다.
또, 도 3은 보일러의 송풍팬 회전수와 가스밸브의 개폐량 관계를 도시한 그래프를 나타낸 것이고, 도 4는 보일러의 버너에 공급되는 가스압력의 감소에 따른 가스 공급량의 관계를 도시한 그래프를 나타낸 것이며, 도 5는 보일러의 버너에 공급되는 가스의 압력변화에 따른 1차 가스압력 검출스위치의 온/오프 관계 그래프를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명 방법은,
1차 가스압력 검출스위치()가 장착된 보일러의 안전연소 제어방법에 있어서,
제어부()에서 보일러의 열량을 비례제어 하던 중 자체 내에 기억되어 있는 해당 보일러의 비례제어를 위한 제어열량의 최대열량(Qmax) 및 최소열량(Qmin)을 각각 확인하는 단계(S1)와;
비례제어 중인 보일러의 현재 제어열량(Q)을 검출하여 기억장치()에 기억하는 단계(S2)와;
가스 공급관 내의 가스압력이 기준압력(Poff) 이하로 낮아 가스 공급관 내에 설치한 1차 가스압력 검출스위치()가 "오프"상태인지 판단하는 단계(S3)와;
상기 1차 가스압력 검출스위치()가 "오프"상태이면 가스 소비량을 줄이기 위해 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 빼고, 그 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정하여 송풍팬()을 통한 공기공급량을 재설정된 최대열량(Qmax)에 대응하여 낮춰 비례 제어하는 단계(S5);로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제어부()에서 1차 가스압력 검출스위치()가 "오프"상태인지 판단(S3)한 결과 상기 1차 가스압력 검출스위치()가 "오프"상태일 경우, 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 뺀 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)으로 재설정(S5)하기에 앞서,
상기 1차 가스압력 검출스위치()의 "오프"상태가 정해진 시간(T)을 경과 하는지 더 판단(S4)하여, 만약 정해진 시간(T)을 경과할 때까지 상기 1차 가스압력 검출스위치()의 "오프"상태가 유지하면 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 뺀 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정하여 송풍팬()을 통한 공기공급량을 재설정된 최대열량(Qmax)에 대응하여 낮춰 비례 제어하는 단계(S5)를 실시하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부()에서 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 뺀 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정(S5)하여 송풍팬()을 통한 공기공급량을 재설정된 최대열량(Qmax)에 대응하여 낮춰 비례 제어하는 단계(S5)를 실시하면서, 재설정된 최대열량(Qmax)이 정해진 최소열량(Qmin)보다 작은지를 판단하는 단계(S6)를 더 실시하여,
만약 재설정된 최대열량(Qmax)이 최소열량(Qmin)보다 작으면 보일러 가동수명을 연장하기 위해 버너를 안전정지하는 단계(S7);를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제어부()에서 판단한 결과 재설정된 최대열량(Qmax)이 정해진 최소열량(Qmin)보다 작아 버너를 안전정지(S7)한 후에는,
표시부 또는 부져()를 통해 가스압력이 낮은 상태임을 표시하거나 알려주는 단계(S8);를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 1차 가스압력 검출스위치()가 "오프"되는지 판단하는 가스의 기준압력(Poff)은, 해당 보일러의 최대열량(Qmax) 대비 50~70%의 열량으로 설정한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 1차 가스압력 검출스위치()의 "오프"시 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정하기 위해 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 빼주는 정해진 열량(Qdown)은, 30~50㎉/분의 열량으로 설정한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 1차 가스압력 검출스위치()가 "오프"된 후 기다리는 정해진 시간(T)은, 5~10초로 설정한 것을 특징으로 한다.
한편, 1차 가스압력 검출스위치()를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법을 실시하던 중 최대열량(Qmax)의 재설정 해제는, 상기 제어부()에서 판단하여 연소금지 조건(예를 들어 소화조건)이 되었을 때 자동으로 실시하고, 최대열량(Qmax)은 초기값으로 변경하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 단계로 이루어진 본 발명 방법에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명 방법이 적용되는 보일러는 도 1에 도시한 바와 같이, 열교환기 내의 출탕온도를 검출하는 출탕온도 검출장치(1)와, 점화장치(2), 불꽃검지장치(3), 연산장치(41)와 기억장치(42)를 구비한 제어부(4), 송풍팬(51)의 구동을 제어하는 송풍팬 구동장치(5), 가스밸브(61)의 구송을 제어하는 가스공급 구동장치(6), 온도조절장치(7) 및 표시부 또는 부져(71)로 구성되어 있는데, 이때 상기 표시부 또는 부져(71)는 온도조절장치(7)에 구비된 형태를 갖는다.
이때, 상기 제어부()의 기억장치()에는 해당 보일러의 기종에 따라 비례제어를 할 수 있도록 제어열량의 최대열량(Qmax)과 최소열량(Qmin), 최대 공기량(즉, 송풍팬의 최대 회전수) 및 최소 공기량(즉, 송풍팬의 최소 회전수) 등이 기억되어 있으며, 상기 제어부()에서는 상기한 제어열량 영역에서 송풍팬() 및 가스밸브()를 비례 제어하게 된다.
이와 같이 구성된 보일러 내 제어부(4)에서는 도 2와 같이, 보일러의 열량을 사용자의 난방 또는 온수 설정온도 대비 난방수 및 온수온도를 맞춰주기 위해 송풍팬()의 회전수와 가스밸브()의 개폐량을 비례제어 하던 중 기억장치()에 기억되어 있는 해당 보일러의 비례제어를 위해 이미 정해져 있는 제어열량에 대한 최대열량(Qmax)과 최소열량(Qmin)을 각각 확인하게 된다(S1).
이어서 상기 제어부()에서는 차후 가스압력의 정도에 대응하여 최대열량(Qmax)을 재설정할 때 이전 제어열량 데이터로 활용하기 위하여 비례제어 중인 보일러의 현재 제어열량(Q)을 검출(즉, 현재 송풍기()의 회전수와 가스밸브()에 공급되고 있는 전류치를 검출)하여 기억장치()에 기억시켜 두게 된다(S2).
이후, 상기 제어부()에서는 버너로 가스를 공급해주는 가스 공급관 내의 가스압력이 기준압력(Poff; 즉 가스의 압력에 의해 온/오프되는 구성의 1차 가스압력 검출스위치()가 "오프"될 수 있는 정해진 압력) 이하로 낮아 가스 공급관 내에 설치한 1차 가스압력 검출스위치()가 "오프"상태인지 판단하게 된다(S3).
이와 같이 상기 제어부()에서 1차 가스압력 검출스위치()의 출력신호를 입력받아 온/오프 여부를 판단한 결과, 상기 1차 가스압력 검출스위치()가 "오프"상태이면(즉, 버너로 공급되는 1차 가스압력이 기준압력(Poff) 이하이면), 상기 제어부()에서는 가스의 소비량을 줄이기 위해 이전에 기억장치()에 기억해둔 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 빼는 방식으로 결과(즉, Q - Qdown)값를 구한 다음 그 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정하여 줌은 물론 재설정한 최대열량(Qmax)에 대응하여 송풍팬()의 회전수를 낮춰(즉, 공기공급량을 낮춰) 비례 제어를 연속해서 수행하게 된다(S5).
즉, 보일러의 버너 측으로 공급되고 있는 가스의 1차 압력이 현재 제어열량(Q) 보다 낮아지면 충분한 가스공급이 되지 않아 송풍팬()을 통해 공급되고 있는 공기량보다 가스량이 부족하여 불완전연소가 일어날 우려가 있으므로 본 발명에서는 가스 공급관 내의 가스압력이 기준압력(Poff) 이하이어서 상기 1차 가스압력 검출스위치()가 "오프"상태인 것으로 판단되는 경우, 현재의 비례 제어열량(Q)을 기준으로 정해진 열량(Qdown)의 가스 소비량을 감소하여 제어열량의 최대열량(Qmax)을 재설정한 다음, 재설정한 최대열량(Qmax)에 대응하여 송풍팬()의 회전수를 낮춰 비례 제어를 실시함으로써 비록 1차 가스압력이 이전의 비례 제어열량(Q)보다 진 경우라 할지라도 안정적인 연소를 실시할 수 있게 된다.
이때, 상기 1차 가스압력 검출스위치()가 "오프"되었는지 제어부()에서 판단하는 가스의 기준압력(Poff)은, 서로 다른 값을 갖는 각 보일러의 최대열량에 따라 변동 및 결정되지만 본 발명에서는 해당 보일러의 최대열량(Qmax) 대비 50~70%의 열량으로 설정하였다.
또한, 상기 1차 가스압력 검출스위치()의 "오프"시 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정하기 위해 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 빼주는 정해진 열량(Qdown) 역시 서로 다른 값을 갖는 각 보일러의 최대열량에 따라 변동 및 결정되지만 본 발명에서는 30~50㎉/분의 열량으로 설정하였다.
한편, 상기 제어부()에서 상기 1차 가스압력 검출스위치()가 "오프"상태일 때 곧바로 이전에 기억해둔 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 빼 그 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정하고 송풍팬()의 회전수를 낮출 경우, 실제로 순간적으로 배기연도의 역풍 및 급격한 열량 변화 등에 의해 1차 가스압력이 기준압력(Poff) 이하로 저하된 경우인데도 불구하고 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 낮춰 재설정한 상태가 될 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 1차 가스압력의 변동시 안정적으로 검지하기 위해서 1차 가스압력이 기준압력(Poff) 이하로 낮아져 1차 가스압력 검출스위치()가 "오프"상태일 경우, 전술한 바와 같이 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 뺀 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)으로 재설정(S5)하기에 앞서, 상기 1차 가스압력 검출스위치()의 "오프"상태가 정해진 시간(T)을 경과 하는지 계속 판단하는 단계(S4)를 더 설정해 주었다.
이와 같이 상기 제어부()에서 1차 가스압력 검출스위치()의 "오프"상태가 정해진 시간(T)을 경과할 때까지 유지하는지를 판단(S4)한 결과, 만약 상기 1차 가스압력 검출스위치()의 "오프"상태가 정해진 시간(T)을 경과할 때까지 유지하면 전술한 바와 같이 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 뺀 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정하여 송풍팬()을 통한 공기공급량을 재설정된 최대열량(Qmax)에 대응하여 낮춰 비례 제어하는 단계(S5)를 실시하도록 함으로써 1차 가스압력이 안정된 상태에서 정확하게 검지할 수 있는 것이다.
물론, 상기 제어부()에서 판단한 결과 1차 가스압력 검출스위치()의 "오프"상태가 정해진 시간(T)을 경과하기 전에 "온"상태로 전환되면 순간적으로 배기연도를 통해 역풍이 불어오거나 또는 급격한 열량 변화 등에 의해 1차 가스압력이 기준압력(Poff) 이하로 저하된 것으로 인식하고, 최대열량(Qmax)을 재설정 단계(S5)를 실시하지 않고 해당 보일러의 비례제어를 위해 이미 정해졌거나 또는 재설정된 제어열량에 대한 최대열량(Qmax)과 최소열량(Qmin)을 각각 확인하게 최초 단계(S1)로 되될아가 이후 단계를 반복 수행한다.
이때, 상기 1차 가스압력 검출스위치()가 "오프"된 후 기다리는 정해진 시간(T)은, 일시 변화된 가스의 압력이 충분히 안정될 수 있도록 하기 위해 본 발명에서는 5~10초로 설정하였다.
또한, 상기 제어부()에서 전술한 바와 같이 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 뺀 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정(S5)하여 송풍팬()을 통한 공기공급량을 재설정된 최대열량(Qmax)에 대응하여 낮춰 비례 제어하는 단계(S5)한 다음, 재설정된 최대열량(Qmax)이 정해진 최소열량(Qmin)보다 작은지를 판단하게 된다(S6).
즉, 재설정된 최대열량(Qmax)이 최소열량(Qmin)보다 작으면 도 3 내지 도 5의 그래프와 같이 공기량 대비 가스량이 저하되어 연소 자체가 불가능하거나 또는 리프팅 등에 의한 불완전 연소가 발생될 우려가 있으므로 재설정된 최대열량(Qmax)이 정해진 최소열량(Qmin)보다 작은지를 판단하게 된다(S6).
이와 같이 판단한 결과, 만약 재설정된 최대열량(Qmax)이 최소열량(Qmin)보다 작으면 버너를 안전하게 정지(S7)시켜 보일러의 가동수명을 연장할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에서는 상기와 같은 원인으로 버너를 안전정지(S7)시킨 경우, 상기 제어부(4)로 하여금 온도조절장치(7) 등에 구비된 표시부 또는 부져()를 통해 가스압력이 낮은 상태임을 표시하거나 알려(S8)줄 수 있도록 함으로써 소비자가 가스압력의 저하상태를 정확히 인식하고 가스통을 바꿔주는 등 필요한 조치를 빠르게 실시할 수 있다.
한편, 상기 제어부()에서는 보일러에서 비례제어 작동시 1차 가스압력 검출스위치()를 이용하여 본 발명이 적용된 보일러의 안전연소 제어방법을 실시하던 중 계속해서 자체적으로 판단하여 만약, 연소금지 조건(예를 들어 난방온도 및 온수온도가 사용자의 설정온도에 도달하여 소화조건이 된 경우 등)이 된 경우에는 언제든 상기 최대열량(Qmax)에 대한 재설정을 자동으로 해제(즉, 열량제한을 해제)하고, 최대열량(Qmax)을 해당 보일러의 초기 최대열량(Qmax) 값으로 변경해 주게 된다.
이와 같이 본 발명에서는 가스 공급관 내의 가스압력이 정해진 기준압력(Poff) 이하일 때 "오프"이 되는 1차 가스압력 검출센서()를 이용하여 보일러의 버너에 공급되는 가스의 압력 저하 상태를 빠르게 검출함으로써 불완전 연소가 될 수 있는 가능성을 제거할 수 있고, 또 현재의 제어열량에 대해서부터 열량 제한을 실시함으로써 정확한 시점에 대해서 열량을 제한할 수 있어 가스압력 부족을 정확히 판단할 수 있을 뿐만 아니라 가스 공급량 제어를 정확히 할 수 있다.
또한, 역풍 또는 급격한 열량 변화에 따른 검출시간을 추가함으로써 1차 가스압력 검출스위치()를 이용한 오검지를 방지할 수 있고, 특히 전 영역 감시를 하는 1차 가스압력 검출센서가 아닌 정해진 압력에서만 "온"되는 1차 가스압력 검출스위치를 사용함으로써 한 압력에서만 감시가 가능하여 1차 가스압력 검출센서의 관리 문제점을 해소할 수 있음은 물론 보일러 자체의 신뢰도 및 상품성 등을 대폭 향상시킬 수 있다.
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기한 실시 예 및 특허청구범위에 기재된 내용만으로 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
1 : 출탕온도 검출장치
2 : 점화장치
3 : 불꽃검지장치
4 : 제어부
41 : 연산장치 42 : 기억장치
5 : 송풍팬 구동장치 51 : 송풍팬
6 : 가스공급 구동장치 61 : 가스밸브
7 : 온도조절장치 71 : 표시부 또는 부져
2 : 점화장치
3 : 불꽃검지장치
4 : 제어부
41 : 연산장치 42 : 기억장치
5 : 송풍팬 구동장치 51 : 송풍팬
6 : 가스공급 구동장치 61 : 가스밸브
7 : 온도조절장치 71 : 표시부 또는 부져
Claims (8)
1차 가스압력 검출스위치가 장착된 보일러의 안전연소 제어방법에 있어서,
제어부에서 열량을 비례제어 하던 중 해당 보일러의 비례제어를 위한 제어열량의 최대열량(Qmax) 및 최소열량(Qmin)을 각각 확인하는 단계와;
현재 제어열량(Q)을 검출하여 기억하는 단계와;
가스압력이 기준압력(Poff) 이하로 낮아져 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"되는지 판단하는 단계와;
상기 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"상태이면 가스 소비량을 줄이기 위해 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 뺀 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정하여 송풍팬을 통한 공기공급량을 낮춰 비례 제어하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법.
제어부에서 열량을 비례제어 하던 중 해당 보일러의 비례제어를 위한 제어열량의 최대열량(Qmax) 및 최소열량(Qmin)을 각각 확인하는 단계와;
현재 제어열량(Q)을 검출하여 기억하는 단계와;
가스압력이 기준압력(Poff) 이하로 낮아져 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"되는지 판단하는 단계와;
상기 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"상태이면 가스 소비량을 줄이기 위해 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 뺀 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정하여 송풍팬을 통한 공기공급량을 낮춰 비례 제어하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부에서 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"상태인지 판단한 결과 상기 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"상태일 경우, 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 뺀 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)으로 재설정하기에 앞서,
상기 1차 가스압력 검출스위치의 "오프"상태가 정해진 시간(T)을 경과 하는지 더 판단하여, 만약 정해진 시간(T)을 경과할 때까지 상기 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"상태를 유지하면 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 뺀 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정하여 송풍팬을 통한 공기공급량을 낮춰 비례 제어하는 단계를 실시하는 것을 특징으로 하는 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법.
상기 제어부에서 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"상태인지 판단한 결과 상기 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"상태일 경우, 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 뺀 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)으로 재설정하기에 앞서,
상기 1차 가스압력 검출스위치의 "오프"상태가 정해진 시간(T)을 경과 하는지 더 판단하여, 만약 정해진 시간(T)을 경과할 때까지 상기 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"상태를 유지하면 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 뺀 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정하여 송풍팬을 통한 공기공급량을 낮춰 비례 제어하는 단계를 실시하는 것을 특징으로 하는 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법.
청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부에서 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 뺀 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정하여 송풍팬을 통한 공기공급량을 낮춰 비례 제어하는 단계를 실시하면서, 재설정된 최대열량(Qmax)이 정해진 최소열량(Qmin)보다 작은지를 판단하는 단계를 더 실시하여,
만약 재설정된 최대열량(Qmax)이 최소열량(Qmin)보다 작으면 보일러 가동수명을 연장하기 위해 버너를 안전정지하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법.
상기 제어부에서 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 정해진 열량(Qdown)을 뺀 결과값으로 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정하여 송풍팬을 통한 공기공급량을 낮춰 비례 제어하는 단계를 실시하면서, 재설정된 최대열량(Qmax)이 정해진 최소열량(Qmin)보다 작은지를 판단하는 단계를 더 실시하여,
만약 재설정된 최대열량(Qmax)이 최소열량(Qmin)보다 작으면 보일러 가동수명을 연장하기 위해 버너를 안전정지하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법.
청구항 3에 있어서,
상기 제어부에서 판단한 결과 재설정된 최대열량(Qmax)이 정해진 최소열량(Qmin)보다 작아 버너를 안전정지한 후에는, 표시부 또는 부져를 통해 가스압력이 낮은 상태임을 표시하거나 알려주는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법.
상기 제어부에서 판단한 결과 재설정된 최대열량(Qmax)이 정해진 최소열량(Qmin)보다 작아 버너를 안전정지한 후에는, 표시부 또는 부져를 통해 가스압력이 낮은 상태임을 표시하거나 알려주는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"되는지 판단하는 가스의 기준압력(Poff)은,
해당 보일러의 최대열량(Qmax) 대비 50~70%의 열량으로 설정한 것을 특징으로 하는 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법.
상기 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"되는지 판단하는 가스의 기준압력(Poff)은,
해당 보일러의 최대열량(Qmax) 대비 50~70%의 열량으로 설정한 것을 특징으로 하는 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 1차 가스압력 검출스위치의 "오프"시 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정하기 위해 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 빼주는 정해진 열량(Qdown)은 30~50㎉/분의 열량으로 설정한 것을 특징으로 하는 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법.
상기 1차 가스압력 검출스위치의 "오프"시 해당 보일러의 최대열량(Qmax)을 재설정하기 위해 이전에 기억한 제어열량(Q)에서 빼주는 정해진 열량(Qdown)은 30~50㎉/분의 열량으로 설정한 것을 특징으로 하는 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법.
청구항 2에 있어서,
상기 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"된 후 기다리는 정해진 시간(T)은 5~10초로 설정한 것을 특징으로 하는 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법.
상기 1차 가스압력 검출스위치가 "오프"된 후 기다리는 정해진 시간(T)은 5~10초로 설정한 것을 특징으로 하는 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부에서 판단하여 보일러의 연소금지 조건이 된 경우는, 최대열량(Qmax)의 재설정을 자동으로 해제하고, 최대열량(Qmax)은 초기값으로 변경하는 것을 특징으로 하는 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법.
상기 제어부에서 판단하여 보일러의 연소금지 조건이 된 경우는, 최대열량(Qmax)의 재설정을 자동으로 해제하고, 최대열량(Qmax)은 초기값으로 변경하는 것을 특징으로 하는 1차 가스압력 검출스위치를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법.
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| CN107014088A (zh) * | 2017-04-13 | 2017-08-04 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种燃气热水炉的点火保护方法和系统 |
| CN111609562A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-09-01 | 青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司 | 一种燃气热水器二次压调节系统、调节方法及燃气热水器 |
| CN112781070A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-05-11 | 重庆海尔热水器有限公司 | 燃气设备参数的调节方法及移动终端 |
Citations (2)
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| JP2000161780A (ja) | 1998-11-30 | 2000-06-16 | Toto Ltd | 給湯装置 |
| KR101312928B1 (ko) | 2012-04-26 | 2013-10-01 | 린나이코리아 주식회사 | 1차 가스압력 검출센서를 이용한 보일러의 안전연소 제어방법 |
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