KR19990017382A - 가스보일러의 배기팬 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스보일러의 배기팬 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 연소에 필요한 공기를 공급하고 배기가스를 배출하는데 사용되는 배기팬의 회전수의 제어범위를 확장함으로서 배기팬을 더욱 안정적으로 제어할 수 있는 가스보일러의 배기팬 제어방법에 관한 것이다.

본 발명의 가스보일러의 배기팬 제어방법은, 전체 행정을 제어하는 프로그램이 내장된 마이컴(26)과, 연소에 필요한 공기를 공급하고 배기가스를 배출시키는 배기팬(14)과, 상기 배기팬(14)의 회전수를 측정하는 팬회전수감지부(6)와, 가스공급량을 제어하는 가스밸브(4)를 포함하는 가스보일러에 있어서, 연소행정이 수행되고 배기팬(14)이 회전되면 팬회전수감지부(6)를 사용하여 마이컴(26)에서 배기팬(14)의 회전수를 측정하는 제1단계; 측정된 배기팬(14)의 회전수가 팬회전수 허용범위내에 있으면 정상연소행정을 수행하는 제2단계; 측정된 배기팬(14)의 회전수가 팬회전수 허용범위를 벗어나면 연소한계점의 팬회전수범위내에 있는가를 마이컴(26)에서 판단하는 제3단계; 배기팬(14)의 회전수가 연소한계점 팬회전수범위를 초과하면 마이컴(26)에서 에러발생을 표시하는 제4단계; 및 배기팬(14)의 회전수가 연소한계점 팬회전수범위내에 있으며 표준팬회전수데이타에 도달하도록 배기팬(14)의 회전수를 조정하는 제5단계로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

가스보일러의 배기팬 제어방법

본 발명은 가스보일러의 배기팬 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 연소에 필요한 공기를 공급하고 배기가스를 배출하는데 사용되는 배기팬의 회전수의 제어범위를 확장함으로서 배기팬을 더욱 안정적으로 제어할 수 있는 가스보일러의 배기팬 제어방법에 관한 것이다.

가스보일러는 청정연료인 가스를 사용하기 때문에 공해배출물질이 감소하며, 또한 유류사용보일러보다 취급이 쉽기 때문에 가정에서의 사용이 점차 증가하고 있다. 이러한 가스보일러는 다양한 종류가 시중에서 판매되고 있으며, 대부분의 보일러에서는 버너에 연료인 가스를 공급하고 이그나이터로 불꽃을 발생시켜 착화행정을 수행하고 있다.

먼저 도 1-도 2를 참고하여 보일러의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 사용되는 가스보일러의 일구성예로서, 온수사용시 직수(냉수)의 공급여부를 감지하는 플로우스위치(2), LNG 또는 LPG를 공급하는 가스관의 중간에 설치된 가스밸브(4), 가스밸브(4)를 통과한 가스를 연소시키기 위한 버너(28), 버너(28)에 공급된 가스를 착화시키기 위한 이그나이터(22), 버너(28)에서의 연소상태를 감지하기 위한 염전압감지부(12), 버너(28)에서 연소된 후에 상승하는 고온의 열에 의하여 난방수를 가열하기 위한 열교환기(30), 열교환기(30)를 통과한 배기가스를 외부로 유도하기 위한 배기후드(32), 배기후드(32)의 상측단부에 부착되어서 배기가스를 강제로 배출하는 배기팬(14), 열교환기(30)로 난방수를 유도하는 환수관(40), 열교환기(30)에서 승온된 난방수를 배출하는 공급관(38), 난방수의 유로를 제어하기 위한 삼방변(36), 난방수를 보충하기 위한 물탱크(34)등이 도시되어 있다. 도 2에 도시된 것과 같이 마이컴(26)은 보일러작동프로그램이 내장된 것으로서 사용자의 명령신호에 따라서 연결되어 있는 다수의 전장품을 제어하여 보일러를 제어한다.

상기와 같은 종래의 보일러에는 가스공급량에 따른 배기팬회전수가 미리 설정되어 있으며 보일러작동시에는 팬회전수의 허용범위내에서 배기팬(14)의 회전수가 제어되어 왔다. 그러나 가스보일러가 설치되는 장소에 따라서 바람의 영향이 많기 때문에 배기팬(14)의 회전수가 변화하여서 일률적으로 배기팬(14)의 회전수를 제어하는데에 어려움이 있었다.

도 3은 종래 배기팬(14)의 회전수에 따른 허용범위를 도시한 그라프로서, 배기팬(14)의 회전수의 표준데이타를 중심으로 상하 팬허용범위(±α:α는 보일러의 용량에 따라서 변화할 수 있다)에 존재하면 정상적으로 연소행정이 수행되지만 팬허용범위를 벗어나면(점 A,B,C) 모두 에러발생으로 판단하고 종래에는 보일러의 동작을 중지시켰다. 일단 보일러의 동작이 중지되면 사용자에 의하여 재점화행정이 수행되기 전에는 보일러의 작동이 불가능하기 때문에 사용상의 불편함이 초래되었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 연소에 필요한 공기를 공급하고 배기가스를 배출하는데 사용되는 배기팬의 회전수의 제어범위를 확장함으로서 배기팬을 더욱 안정적으로 제어할 수 있는 가스보일러의 배기팬 제어방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스보일러의 배기팬 제어방법은, 전체 행정을 제어하는 프로그램이 내장된 마이컴(26)과, 연소에 필요한 공기를 공급하고 배기가스를 배출시키는 배기팬(14)과, 상기 배기팬(14)의 회전수를 측정하는 팬회전수감지부(6)와, 가스공급량을 제어하는 가스밸브(4)를 포함하는 가스보일러에 있어서, 연소행정이 수행되고 배기팬(14)이 회전되면 팬회전수감지부(6)를 사용하여 마이컴(26)에서 배기팬(14)의 회전수를 측정하는 제1단계; 측정된 배기팬(14)의 회전수가 팬회전수 허용범위내에 있으면 정상연소행정을 수행하는 제2단계; 측정된 배기팬(14)의 회전수가 팬회전수 허용범위를 벗어나면 연소한계점의 팬회전수범위내에 있는가를 마이컴(26)에서 판단하는 제3단계; 배기팬(14)의 회전수가 연소한계점 팬회전수범위를 초과하면 마이컴(26)에서 에러발생을 표시하는 제4단계; 및 배기팬(14)의 회전수가 연소한계점 팬회전수범위내에 있으며 표준팬회전수데이타에 도달하도록 배기팬(14)의 회전수를 조정하는 제5단계로 구성된다.

도 1은 종래 사용되는 가스보일러의 일실시예의 개략적인 구성도,

도 2는 도 1의 가스보일러의 블록회로도,

도 3은 본 발명의 방법에 의한 배기팬회전수의 허용범위를 나타내는 그라프,

도 4는 본 발명의 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2 : 플로우밸브, 4 : 가스밸브,

6 : 팬회전수감지부, 8 : 수위감지부,

10: 온도감지부, 12: 염전압감지부,

14: 배기팬, 16: 전원공급부,

18: 자동보충수밸브, 20: 순환펌프,

22: 이그나이터, 24: 룸콘,

26: 마이컴, 28: 버너,

30: 열교환기, 32: 배기후드,

34: 물탱크, 36: 삼방변,

38: 공급관, 40: 환수관.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 가스보일러의 배기팬 제어방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 방법은 종래 배기팬(14)의 회전수를 확장함으로서 보일러가 설치되는 장소의 영향에 민감하게 작용하던 보일러의 작동상태를 보다 안정적으로 제어하는 방법으로서, 배기팬(14)의 회전수허용범위를 가스소비량에 대한 연소한계점까지 확대하여 달성된다.

상기와 같은 본 발명의 방법은 다음과 같은 단계 : 연소행정이 수행되고 배기팬(14)이 회전되면 팬회전수감지부(6)를 사용하여 마이컴(26)에서 배기팬(14)의 회전수를 측정하는 제1단계; 측정된 배기팬(14)의 회전수가 팬회전수 허용범위내에 있으면 정상연소행정을 수행하는 제2단계; 측정된 배기팬(14)의 회전수가 팬회전수 허용범위를 벗어나면 연소한계점의 팬회전수범위내에 있는가를 마이컴(26)에서 판단하는 제3단계; 배기팬(14)의 회전수가 연소한계점 팬회전수범위를 초과하면 마이컴(26)에서 에러발생을 표시하는 제4단계; 및 배기팬(14)의 회전수가 연소한계점 팬회전수범위내에 있으며 표준팬회전수데이타에 도달하도록 배기팬(14)의 회전수를 조정하는 제5단계로 구성된다.

본 발명의 방법은 먼저 보일러가 작동되고 연소행정이 수행되면 배기팬(14)의 회전수를 마이컴(26)에서 측정한다. 배기팬(14) 회전수는 팬회전수감지부(6)에 의하여 측정된다. 상기 팬회전수감지부(6)는 배기팬(14)의 회전에 따른 축회전을 감지하는 센서(홀센서)를 설치하고 이 때 발생되는 펄스를 마이컴(26)에서 계수하여 측정한다.

상기와 같이 배기팬(14)의 회전수가 측정되면 마이컴(26)에서는 현재 소비되는 가스소비량에 따른 적정팬풍량인가를 판단하게 된다. 즉 마이컴(26)의 내부메모리에는 가스소비량에 대한 적정팬풍량(팬회전수 또는 팬전압)이 미리 입력되어 있기 때문에 측정된 팬회전수와 저장된 팬회전수를 비교하여 판단한다.

이 때 배기팬(14)의 회전수는 전압변동, 주변환경의 영향등에 의하여 변화하기 때문에 상하한으로 허용범위(오차)를 설정하고 있다. 따라서 측정된 팬회전수가 이 허용범위내부에 존재하면 정상적으로 연소하는 것으로 판단한다. 즉 도 3에 도시된 바와 같이, 가스소비량이 L1일 때 팬회전수가 D에 위치하면 이것은 허용범위내에 있으므로 안정적으로 연소중이라고 판단한다. 이것은 E점에서도 동일하다.

그러나 점(A,B,C)와 같이 팬회전수가 위치하면 종래에는 모두 역풍발생 또는 순풍발생등으로 판단하여 정상적인 연소상태가 아니라고 판단하고 보일러를 소화시켜 작동을 중지시켰던 것이다. 본 발명의 방법에 의하면 팬허용범위보다 더욱 확장된 팬회전수허용범위가 적용된다. 이것은 가스소비량에 대한 연소한계점으로서 각각 상한, 하한으로 연장됨을 알 수 있다.

마이컴(26)에서의 배기팬(14) 회전수 측정결과, 배기팬회전수가 표준데이타를 중심으로 연소한계선 내부에 있으면 마이컴(26)은 종래와 같이 비정상연소상태로 판단하고 보일러의 작동을 중지시키는 것이 아니라 팬허용범위안으로 회전수를 조정하게 된다. 즉 B점에서와 같은 상태에서 배기팬(14)에 인가되는 전압을 승압하여 팬회전수를 증가시킨다.

증가되는 전압치는 가스소비량에 따라서 다른 값을 가지며, 팬허용범위의 임계치까지 증가시킨다. 따라서 가스소비량에 대한 풍량이 적정하게 조정되는 효과가 있는 것이다. 팬회전수의 변화는 팬전압의 변화 또는 풍량의 변화를 의미한다.

측정된 배기팬(14)의 회전수가 표준데이타보다 크면 마이컴(26)에서는 표준데이타의 허용범위의 임계치까지 도달하도록 전압을 하강시켜 조정할 수 있음을 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다.

상기와 같이 배기팬(14)의 회전수가 변경된 상태는 지속되며, 마이컴(26)에서는 계속하여 배기팬(14) 회전수를 측정하여 가스소비량에 따른 적정한 풍량을 공급할 수 있도록 제어를 계속 수행한다.

배기팬(14)의 측정회전수가, 도 3을 다시 참고하면, 연소한계를 벗어나는 경우에는 종래와 같이 역풍이나 순풍으로 판단하고 마이컴(26)에서는 에러발생으로 판단하여 보일러의 작동을 중지시키게 된다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 연소에 필요한 공기를 공급하고 배기가스를 배출하는데 사용되는 배기팬의 회전수의 제어범위를 확장함으로서 배기팬을 안정적으로 제어할 수 있는 이점이 있는 것이다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허청구의범위에 속한다 할 것이다.

Claims (2)

1. 전체 행정을 제어하는 프로그램이 내장된 마이컴(26)과, 연소에 필요한 공기를 공급하고 배기가스를 배출시키는 배기팬(14)과, 상기 배기팬(14)의 회전수를 측정하는 팬회전수감지부(6)와, 가스공급량을 제어하는 가스밸브(4)를 포함하는 가스보일러에 있어서, 연소행정이 수행되고 배기팬(14)이 회전되면 팬회전수감지부(6)를 사용하여 마이컴(26)에서 배기팬(14)의 회전수를 측정하는 제1단계; 측정된 배기팬(14)의 회전수가 팬회전수 허용범위내에 있으며 정상연소행정을 수행하는 제2단계; 측정된 배기팬(14)의 회전수가 팬회전수 허용범위를 벗어나면 연소한계점의 팬회전수범위내에 있는가를 마이컴(26)에서 판단하는 제3단계; 배기팬(14)의 회전수가 연소한계점 팬회전수범위를 초과하면 마이컴(26)에서 에러발생을 표시하는 제4단계; 및 배기팬(14)의 회전수가 연소한계점 팬회전수범위내에 있으며 표준팬회전수데이타에 도달하도록 배기팬(14)의 회전수를 조정하는 제5단계로 구성됨을 특징으로하는 가스보일러의 배기팬 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제5단계에서의 배기팬(14) 회전수 조정이 전압을 상승시켜서 회전수를 증가시키거나 또는 전압을 하강시켜 회전수를 감소시키는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 배기팬 제어방법.