KR19990017394A - 가스보일러의 순환펌프 속도제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스보일러의 순환펌프 속도를 제어하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 난방공급수의 온도변화에 따라서 순환펌프의 속도를 변경함으로서 에너지의 낭비를 방지하고 난방수의 사용효율을 제고할 수 있는 가스보일러의 순환펌프 속도제어방법에 관한 것이다.

본 발명의 가스보일러의 순환펌프 속도제어방법은, 전체 행정을 제어하기위한 프로그램이 내장된 마이컴(26)과, 난방수를 강제적으로 순환시키기 위한 것으로 속도제어부(21)가 설치된 순환펌프(20)를 포함하는 가스보일러에 있어서, 연소행정이 수행되면 마이컴(26)에서 온도감지부(10)를 통하여 난방공급수의 온도를 감지하는 제1단계; 감지된 난방공급수온도가 H에 포함되면 순환펌프(20)를 최고속도로 제어하도록 마이컴(26)에서 속도제어부(21)에 제어신호를 출력하는 제2단계; 감지된 난방공급수온도가 M에 포함되면 순환펌프(20)를 중속도로 제어하도록 마이컴(26)에서 속도제어부(21)에 제어신호를 출력하는 제3단계; 및 감지된 난방공급수온도가 L에 포함되면 순환펌프(20)를 최저속도로 제어하도록 마이컴(26)에서 속도제어부(21)에 제어신호를 출력하는 제4단계로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

가스보일러의 순환펌프 속도제어방법

본 발명은 가스보일러의 순환펌프 속도를 제어하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 난방공급수의 온도변화에 따라서 순환펌프의 속도를 변경함으로서 에너지의 낭비를 방지하고 난방수의 사용효율을 제고할 수 있는 가스보일러의 순환펌프 속도제어방법에 관한 것이다.

가스보일러는 청정연료인 가스를 사용함으로써 공해발생물질이 감소하여 환경오염을 감소시킬 수 있으며 또한 취급이 용이하기 때문에 점차 사용이 증가하고 있다. 도 1과 도 2는 종래 사용되는 가스보일러의 개략적인 구성도와 블록회로도로서 통상적으로 실내난방을 수행하는 난방모드와 욕실이나 싱크대에 온수를 공급하는 온수모드를 가지고 있다. 도 1과 도 2를 참고하여 작동상태를 간단히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 가스보일러는 가스밸브(4)를 제어하여 버너(28)에 소정량의 가스를 공급하면서 버너(28)에서 착화,연소시키고 이 때 발생되는 고온의 열기를 이용하는 장치이다. 버너(28)에서의 착화는 가스가 공급된 후에 이그나이터(22)에 고전압을 인가하고 이때 발생되는 불꽃에 의하여 가스에 착화시킨다. 착화에 의하여 발생된 고온의 열기는 상승하면서 버너(28)의 상부측에 설치된 열교환기(30)를 가열한다. 착화상태의 감지는 염전압감지부(12)에서 감지하여 마이컴(26)에 착화상태데이타를 전송하여 감지한다. 열교환기(30) 내부에는 난방수와 직수가 각각 흐르고 있다. 직수는 직수공급관(2a)을 통하여 유입된 후에 열교환기(30)를 통과하면서 난방수와의 열교환에 의하여 수온이 승온된 후에 직수공급관(2a)의 타단부를 통하여 토출된다.

한편, 난방수는 공급관(38)을 통과하여 실내에 설치된 배관(미도시됨)으로 이동하게 된다. 이 때 삼방변(36)에 의하여 물탱크(34)나 순환펌프(20)로 이동하는 것이 차단된다. 실내에 설치된 난방배관을 통과하면서 열을 빼앗기고 온도가 하강된 난방수는 물탱크(34)로 유입된다. 물탱크(34)는 난방환수의 임시저장소이며 또한 부족한 난방수를 보충하기 위한 자동보충수밸브(18)와 연결되어 있다. 자동보충수밸브(18)는 직수공급관(2a)과 연결되어서 물탱크(34)에 물이 부족한 경우에 물을 보충한다. 물탱크(34)에 유입된 난방수는 다시 삼방변(36)-순환펌프(20)-환수관(40)을 통과한 후에 열교환기(30)로 유입되어서 승온된 후에 공급관(38)을 통하여 순환되는 과정을 반복한다.

상기와 같은 종래의 가스보일러에서는 사용자에 의하여 설정된 난방수온도를기준으로 제어를 수행하게 되는데 이 때 순환펌프는 난방수온도의 고저에 상관없이 항상 일정한 속도를 유지하도록 구성되어 있었다. 따라서 난방수온도가 높은 경우에는 순환펌프의 속도가 고속이어도 실내배관을 통과하면서 열을 신속하게 배출하고 귀환하지만 온도가 낮은 경우에는 실내배관을 통과하면서 열을 충분히 배출하지 못하고 귀환하므로 열효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 난방공급수온도의 고저에 따라서 순환펌프의 속도를 변경함으로서 에너지의 낭비를 방지하고 난방수의 사용효율을 제고할 수 있는 가스보일러의 순환펌프 속도제어방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스보일러의 순환펌프 속도제어방법은, 전체 행정을 제어하기위한 프로그램이 내장된 마이컴(26)과, 난방수를 강제적으로 순환시키기 위한 것으로 속도제어부(21)가 설치된 순환펌프(20)를 포함하는 가스보일러에 있어서, 연소행정이 수행되면 마이컴(26)에서 온도감지부(10)를 통하여 난방공급수의 온도를 감지하는 제1단계; 감지된 난방공급수온도가 H에 포함되면 순환펌프(20)를 최고속도로 제어하도록 마이컴(26)에서 속도제어부(21)에 제어신호를 출력하는 제2단계; 감지된 난방공급수온도가 M에 포함되면 순환펌프(20)를 중속도로 제어하도록 마이컴(26)에서 속도제어부(21)에 제어신호를 출력하는 제3단계; 및 감지된 난방공급수온도가 L에 포함되면 순환펌프(20)를 최저속도로 제어하도록 마이컴(26)에서 속도제어부(21)에 제어신호를 출력하는 제4단계로 구성됨을 특징으로 한다.

도 1은 종래 사용되는 가스보일러의 개략적인 구성도,

도 2는 도 1의 가스보일러의 개략적인 블록회로도,

도 3은 본 발명에 의한 난방수온도변화를 도시한 그라프,

도 4는 본 발명의 방법에 의한 난방수온도할당상태를 도시한 다이아그램,

도 5는 본 발명의 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2 : 플로우스위치, 4 : 가스밸브,

6 : 팬회전수감지부, 8 : 수위감지부,

10: 온도감지부, 12: 염전압감지부,

14: 배기팬, 16: 전원공급부,

18: 자동보충수밸브, 20: 순환펌프,

21: 속도제어부, 22: 이그나이터,

24: 룸콘, 26: 마이컴,

28: 버너, 30: 열교환기,

32: 배기후드, 34: 물탱크,

36: 삼방변, 38: 환수관,

40: 공급관.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 가스보일러의 순환펌프 속도제어방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 방법은 종래 항상 일정한 속도를 유지하면서 난방수를 강제순환시키던 순환펌프의 속도를 난방공급수온도에 따라서 변경제어함으로서 저온에서의 열효율을 높일 수 있는 방법이다.

상기와 같은 본 발명의 방법은 다음과 같은 단계 : 연소행정이 수행되면 마이컴(26)에서 온도감지부(10)를 통하여 난방공급수의 온도를 감지하는 제1단계; 감지된 난방공급수온도가 H에 포함되면 순환펌프(20)를 최고속도로 제어하도록 마이컴(26)에서 속도제어부(21)에 제어신호를 출력하는 제2단계; 감지된 난방공급수온도가 M에 포함되면 순환펌프(20)를 중속도로 제어하도록 마이컴(26)에서 속도제어부(21)에 제어신호를 출력하는 제3단계; 및 감지된 난방공급수온도가 L에 포함되면 순환펌프(20)를 최저속도로 제어하도록 마이컴(26)에서 속도제어부(21)에 제어신호를 출력하는 제4단계로 구성된다.

본 발명의 방법에서는 마이컴(26)의 내부에서 온도감지부(10)의 온도센서(10a)를 사용하여 측정된 난방공급수온도가 H, M, L로 재설정되며, 각각의 재설정된 상태에 따라서 순환펌프(20)의 속도도 역시 재할당된다. 예를 들어서, 도 4를 참고하면, 사용자에 의하여 설정된 난방수설정온도가 65∼85℃의 범위라면 H, M은 45∼65℃, L은 20∼45℃와 같이 설정될 수 있다. 물론 이러한 온도분류는 보일러의 종류, 발열량등에 따라서 설계시에 변경될 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다.

상기와 같이 난방공급수온도가 감지되고 재설정되면 마이컴(26)에서는 재설정된 온도범위에 따라서 순환펌프(20)의 회전속도를 변경시키기 위하여 제어신호를 속도제어부(21)에 출력한다. 속도제어부(21)는 순환펌프(20)의 회전속도를 최고속도, 중속도, 및 최저속도로 제어한다. 즉 H에서는 최고속도, M에서는 중속도, 그리고 L에서는 최저속도로 순환펌프(20)를 구동시킨다. 따라서 고온에서는 물론 저온에서도 충분한 열을 발산할 수 있으므로 열효율이 제고되는 효과가 있다.

도 3은 본 발명의 방법에 의하여 재설정된 순환펌프(20)의 속도에 의한 난방공급수온도변회를 도시한 그라프이다. 도시된 바와 같이, 난방공급수온도에 따라서 난방수의 이동속도가 변경되므로 난방수는 실내배관에 충분한 열을 토출하고 순환할 수 있으며 더욱이 난방공급수온도가 설정온도를 중심으로 크게 편차가 발생되지 않기 때문에 비례제어를 수월하게 할 수 있는 것이다.

상기와 같이 난방공급수온도에 따른 순환펌프(20)의 회전속도가 결정된 후에는 이것은 보일러가 오프될 때 까지 계속하여 유지된다. 마이컴(26)에서는 종래와 같이 난방수설정온도에 따른 비례제어를 수행한다. 이것은 물론 보일러의 종류에 따라서 비례제어 또는 다른 방식의 제어가 될 수 있다.

비례제어의 수행후에 보일러가 오프되면 마이컴(26)에서는 종래와 같이 열교환기와 배관의 잠열을 해소하기 위하여 순환펌프(20)를 일정시간동안 구동시킨다. 이 때에도 순환펌프(20)의 속도설정에 따라서 구동시간이 변경된다. 즉 H에서는 고온의 난방수가 이동되므로 잠열이 크기 때문에 20∼30분 정도 순환펌프(20)를 순환시키는 것이 바람직하다.

또한 M에서는 약 10∼20분 정도, 비교적 저온의 난방수가 순환하는 L에서는 1∼10분 정도로 순환펌프(20)의 회전시간을 설정할 수 있다. 이렇게 함으로서 잠열은 효과적으로 발산되며 열교환기와 배관, 전장품등이 잠열로부터 안전해질 수 있는 것이다.

또한 본 발명의 방법에서는 상기 설명에서와 같이 순환펌프(20)의 회전속도가 변경되기 때문에 전기에너지의 소모가 감소되는 효과가 있다. 즉 H에서의 최고속도를 종래 순환펌프(20)의 최고속도와 같이 설정하면 M,L에서의 속도는 종래의 속도보다 저하되므로 순환펌프(20)의 회전속도가 저하되고 결과적으로 전기에너지소모가 감소하여 에너지가 절약될 수 있는 것이다. 이 때에도 난방수의 열효율은 저하되지 않음을 주목하여야 한다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 난방공급수의 온도변화에 따라서 순환펌프의 속도를 변경함으로서 에너지의 낭비를 방지하고 난방수의 사용효율을 제고할 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 (1)

1. 전체 행정을 제어하기위한 프로그램이 내장된 마이컴(26)과, 난방수를 강제적으로 순환시키기 위한 것으로 속도제어부(21)가 설치된 순환펌프(20)를 포함하는 가스보일러에 있어서, 연소행정이 수행되면 마이컴(26)에서 온도감지부(10)를 통하여 난방공급수의 온도를 감지하는 제1단계; 감지된 난방공급수온도가 H에 포함되면 순환펌프(20)를 최고속도로 제어하도록 마이컴(26)에서 속도제어부(21)에 제어신호를 출력하는 제2단계; 감지된 난방공급수온도가 M에 포함되면 순환펌프(20)를 중속도로 제어하도록 마이컴(26)에서 속도제어부(21)에 제어신호를 출력하는 제3단계; 및 감지된 난방공급수온도가 L에 포함되면 순환펌프(20)를 최저속도로 제어하도록 마이컴(26)에서 속도제어부(21)에 제어신호를 출력하는 제4단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 순환펌프 속도제어방법.