KR19990017396A

KR19990017396A - 가스보일러의 난방제어방법

Info

Publication number: KR19990017396A
Application number: KR1019970040310A
Authority: KR
Inventors: 박재경
Original assignee: 전주범; 대우전자 주식회사
Priority date: 1997-08-22
Filing date: 1997-08-22
Publication date: 1999-03-15

Abstract

본 발명은 가스보일러의 난방제어방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 난방모드로 가스보일러가 작동되는 경우에 초기연소상태에서 가스공급량이 최대가스소비량에 도달하는 시간을 단축시켜 난방응답시간을 빠르게 할 수 있는 가스보일러의 난방제어방법에 관한 것이다.

본 발명의 가스보일러의 난방제어방법은, 전체 행정을 제어하는 프로그램이 내장되고 자체 타이머를 가진 마이컴(26)과, 난방수의 온도를 측정하기 위한 온도감지부(10)와, 상기 마이컴(26)으로부터의 제어신호에 따라서 버너(28)에 공급되는 가스소비량을 조정하는 가스밸브(4)를 포함하는 가스보일러에 있어서, 난방모드로 가스보일러가 작동되면 이것을 감지하고 마이컴(26)에서 온도감지부(10)를 사용하여 난방공급수온도를 측정하는 제1단계; 측정된 난방공급수온도가 소정시간동안 35℃ 이하를 유지하는 가를 마이컴(26)에서 감지하는 제2단계; 난방수온도가 35℃ 이상이 되면 가스밸브(4) 전류값의 스텝간 이동시간을 정상적인 이동시간을 사용하여 연소행정을 유지하는 제3단계; 난방수온도가 소정시간동안 35℃ 이하를 유지하면 가스밸브(4) 전류값의 스텝간 이동시간을 최소치로 재설정하고 연소행정을 수행하는 제4단계; 및 설정된 가스밸브(4) 전류값의 스텝간 이동시간(T)을 유지하면서 최대값까지 스텝간 이동을 진행하는 제5단계로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

가스보일러의 난방제어방법

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 가스보일러에서는 난방가동시에 가스밸브(4)의 전류값이 설정된 스텝을 상승시켜 가스소비량을 증대시키는데 이 때 최대가스소비량에 도달하는 시간이 많이 걸려서 난방응답시간이 많이 걸리는 문제점이 있었다.

먼저, 가스밸브(4)의 전류값설정을 설명한다. 통상적으로 사용되는 비례제어가스밸브(4)는 솔레노이드밸브로 구성되며 밸브에 인가되는 전류값에 따라서 밸브의 개폐정도가 조정되도록 구성되어 있다. 따라서 큰 전류값이 인가되면 가스밸브(4)가 많이 열려서 가스공급량이 증가하며 적은 전류값이 인가되면 가스공급량이 적게 공급된다.

도 3을 참고하면, 가스밸브(4)의 전류값은 다수의 값(스텝)으로 분리되며 각 스텝에는 소정전류값이 할당되어 있어서 마이컴(26)에서는 이 전류값을 가스밸브(4)에 인가함으로서 가스소비량을 조정하는 것이다. 상기 가스밸브(4) 전류값은 설계시에 결정되어서 마이컴(26)의 메모리소자등에 저장되어 있다. 가스밸브(4) 전류값은 최대값과 최소값 사이가 대략 70∼140스텝으로 설정되며 각각의 스텝에는 또한 이에 상응하는 팬전압값이 연동되어 있다. 따라서 사용자가 난방수온도를 설정하면 최초연소행정에서는 최대가스소비량으로 연소행정을 수행하며 설정온도에 도달하면 마이컴(26)에서는 난방수온도를 상승시키는데 필요한 가스소비량을 계산하여 비례제어방식으로 가스밸브(4)를 제어하게 되는 것이다.

또한 초기연소시에 최대가스소비량에 도달하기 위해서는 최소값(MIN)으로부터 각 스텝간을 이동하면서 최대값(MAX)까지 상승시키도록 구성되어 있기 때문에 상기와 같은 문제점이 발생되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 난방모드로 가스보일러가 작동되는 경우에 초기연소상태에서 가스공급량이 최대가스소비량으로 도달하는 시간을 단축시켜 난방응답시간을 빠르게 할 수 있는 가스보일러의 난방제어방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스보일러의 난방제어방법은, 전체 행정을 제어하는 프로그램이 내장되고 자체 타이머를 가진 마이컴(26)과, 열교환기(30)로부터 출탕되는 난방수의 온도를 측정하기 위한 온도감지부(10)와, 상기 마이컴(26)으로부터의 제어신호에 따라서 버너(28)에 공급되는 가스소비량을 조정하는 가스밸브(4)를 포함하는 가스보일러에 있어서, 난방모드로 가스보일러가 작동되면 이것을 감지하고 마이컴(26)에서 온도감지부(10)를 사용하여 난방공급수온도를 측정하는 제1단계; 측정된 난방공급수온도가 소정시간동안 35℃ 이하를 유지하는 가를 마이컴(26)에서 감지하는 제2단계; 난방수온도가 35℃ 이상이 되면 가스밸브(4) 전류값의 스텝간 이동시간을 정상적인 이동시간을 사용하여 연소행정을 유지하는 제3단계; 난방수온도가 소정시간동안 35℃ 이하를 유지하면 가스밸브(4) 전류값의 스텝간 이동시간을 최소치로 재설정하고 연소행정을 수행하는 제4단계; 및 설정된 가스밸브(4) 전류값의 스텝간 이동시간(T)을 유지하면서 최대값까지 스텝간 이동을 진행하는 제5단계로 구성됨을 특징으로 한다.

도 1은 종래 사용되는 가스보일러의 개략적인 구성도,

도 2는 도 1의 가스보일러의 개략적인 블록회로도,

도 3은 가스밸브 전류값과 팬전압값의 설정상태를 도시한 테이블,

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 난방제어방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 방법은 가스보일러에서 초기연소행정을 수행할 때 최소값에서 최대값으로 가스소비량을 증가시키는 경우에, 가스소비량을 조정하는 가스밸브(4)의 전류값의 스텝간 이동시간(T)이 너무 길어서 난방수온도상승이 지연되는 것을 방지하는 방법으로서, 초기연소행정수행시에 스텝간 이동시간을 소정요건이 충족되면 단축시킴으로서 신속하게 사용자에 의하여 설정된 난방수온도에 도달하도록 하는 것이다. 따라서 종래에 비하여 난방응답시간이 빨라지므로 사용상의 편리성을 제공한다.

상기와 같은 본 발명의 방법은 다음과 같은 단계 : 난방모드로 가스보일러가 작동되면 이것을 감지하고 마이컴(26)에서 온도감지부(10)를 사용하여 난방공급수온도를 측정하는 제1단계; 측정된 난방공급수온도가 소정시간동안 35℃ 이하를 유지하는 가를 마이컴(26)에서 감지하는 제2단계; 난방수온도가 35℃ 이상이 되면 가스밸브(4) 전류값의 스텝간 이동시간을 정상적인 이동시간을 사용하여 연소행정을 유지하는 제3단계; 난방수온도가 소정시간동안 35℃ 이하를 유지하면 가스밸브(4) 전류값의 스텝간 이동시간을 최소치로 재설정하고 연소행정을 수행하는 제4단계; 및 설정된 가스밸브(4) 전류값의 스텝간 이동시간(T)을 유지하면서 최대값까지 스텝간 이동을 진행하는 제5단계로 구성된다.

본 발명의 방법은 먼저 마이컴(26)에서 난방모드를 감지하면 수행된다. 사용자에 의하여 난방수온도가 설정되고 착화행정이 종료되면서 최초연소행정이 수행되면 마이컴(26)에서는 현재의 난방수온도를 온도감지부(10)를 통하여 감지한다.

상기 온도감지부(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 열교환기(30)로부터 공급관(38)을 통하여 출탕되는 난방공급수의 온도를 온도센서(10a)를 사용하여 감지할 수 있다. 또다른 온도센서(10b)는 난방환수의 온도를 측정한다. 본 발명의 방법은 일단 난방수가 가열되면 본 발명의 방법에서 적용된 기준온도를 초과하는 경우가 대부분이므로 초기연소행정에 주로 적용됨을 알 수 있다.

마이컴(26)에서는 온도감지부(10)의 온도센서(10a)를 사용하여 난방공급수온도를 측정하면서 동시에 자체 내장된 타이머를 작동시켜 시간의 경과를 측정한다. 만일 소정시간, 예를 들어서 10분동안 온도가 기준온도, 예를 들어서 35℃를 초과하지 않는 것으로 판단되면 연소열에 의한 난방수의 승온이 잘 수행되지 않는 것으로 판단하고 난방수를 신속하게 승온시키기 위한 동작을 수행한다. 상기 소정시간과 기준온도는 보일러의 용량등에 의하여 변경될 수 있는 값이 된다.

난방수온도를 승온시키기 위해서 마이컴(26)에서는 가스밸브(4) 전류값의 스텝간 이동시간(T)을 변경한다. 가스밸브(4) 전류값에 설정된 스텝은 최소가소소비량으로 부터 최대가스소비량으로 상승하게 되며 하부측보다 상부측의 스텝값에 할당된 가스소비량이 많음을 알 수 있다.

이 경우에는 가스밸브(4)를 통과하는 가스소비량을 증가시켜야 하므로 스텝간 이동시간(T)은 최소치로 설정할 수 있으며, 예를 들어서 0.1∼0.2초가 될 수 있다. 따라서 스텝간 이동시간(T)이 빨라지면 더욱 많은 가스소비량이 더욱 빨리 공급되므로 전체적인 가스소비량은 증가하여 발열량이 증대되고 결과적으로 난방수온도가 빨리 승온되는 것이다.

상기 스텝간 이동시간(T)은 설계시에 실험에 의하여 적합한 값을 결정하고 이것을 마이컴(26)에 저장할 수 있다. 물론 상기 스텝간 이동시간(T)은 보일러의 난방수설정온도에 따라서 적합하게 변경될 수 있음을 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다.

마이컴(26)에서 측정된 난방수온도가 소정시간안에 35℃를 초과하면 마이컴(26)에서는 가스밸브(4) 전류값의 스텝간 이동시간(T)을 정상상태에서 설정된 이동시간(T)으로 제어하게 된다. 이 이동시간(T)은 예를 들어서 10초가 될 수 있다. 따라서 버너(28)에 공급되는 가스공급량은 급격히 증가하지 않으므로 난방수온도는 정상연소상태에서 설정된 바와 같이 서서히 상승하게 되는 것이다.

상기와 같이 가스밸브(4) 전류값의 스텝간 이동시간(T)이 설정된 후에 마이컴(26)에서는 난방수온도를 신속하게 설정온도에 도달시키기 위하여 설정된 이동시간(T) 간격으로 최대가스소비량까지 상승시켜 연소행정을 진행시킨다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 난방모드로 가스보일러가 작동되는 경우에 초기연소상태에서 가스공급량이 최대가스소비량으로 도달하는 시간을 단축시켜 난방응답시간을 빠르게 할 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 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

Claims

전체 행정을 제어하는 프로그램이 내장되고 자체 타이머를 가진 마이컴(26)과, 난방수의 온도를 측정하기 위한 온도감지부(10)와, 상기 마이컴(26)으로부터의 제어신호에 따라서 버너(28)에 공급되는 가스소비량을 조정하는 가스밸브(4)를 포함하는 가스보일러에 있어서, 난방모드로 가스보일러가 작동되면 이것을 감지하고 마이컴(26)에서 온도감지부(10)를 사용하여 난방공급수온도를 측정하는 제1단계; 측정된 난방공급수온도가 소정시간동안 35℃ 이하를 유지하는 가를 마이컴(26)에서 감지하는 제2단계; 난방수온도가 35℃ 이상이 되면 가스밸브(4) 전류값의 스텝간 이동시간(T)을 정상적인 이동시간을 사용하여 연소행정을 유지하는 제3단계; 난방수온도가 소정시간동안 35℃ 이하를 유지하면 가스밸브(4) 전류값의 스텝간 이동시간을 최소치로 재설정하고 연소행정을 수행하는 제4단계; 및 설정된 가스밸브(4) 전류값의 스텝간 이동시간(T)을 유지하면서 최대가스소비량까지 스텝간 이동을 진행하는 제5단계로 구성됨을 특징으로 한다.
제1항에 있어서, 상기 제3단계에서의 스텝간 이동시간(T)이 0.1∼0.2초로 설정되는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 난방제어방법.
제1항에 있어서, 상기 제2단계에서의 소정시간이 10∼15분으로 설정되는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 난방제어방법.