KR19990027493A - 가스보일러의 난방제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스보일러의 난방제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 난방 운전시 난방수 순환 배관의 부하인 소비 열량을 산출하여 가스소비량을 제어함으로써 다양한 난방 배관에 맞추어서 용이하게 난방 제어를 할 수 있도록 한 가스보일러의 난방제어방법에 관한 것이다.

본 발명에 의한 가스보일러의 난방제어방법은 전체 행정을 제어하는 프로그램이 내장된 마이컴(11)과, 난방수의 온도를 감지하기 위한 온도감지부(31)와, 버너(3)에 가스를 공급하기 위한 가스밸브(1)와, 연소열을 받아서 난방수의 온도를 상승하는 열교환기(7)를 포함하는 가스보일러에 있어서, 일정 시간동안 일정 가스량을 연소하고 상기 열교환기(7)의 출구 및 입구의 온도차와 유량으로 입력 열량을 산출하는 입력열량산출단계, 열교환기(7)로 리턴되는 난방수의 온도와 유량을 이용하여 리턴되는 난방수의 내부 열량을 산출하는 리턴열량산출단계, 상기 입력열량산출단계에 의하여 산출된 단위 열량을 이용하여 가스소비량에 의해 산출되는 입력열량과 상기 리턴열량산출단계에서 산출된 리턴열량으로 산출되는 소비열량산출단계, 룸콘(33)에 의하여 설정되는 설정온도와 현재 난방 배관이 설치된 공간의 온도를 입력하는 온도입력단계, 상기 온도입력단계에서 제공되는 온도를 산출하여 소비열량의 기준치를 산출하는 소비열량기준치산출단계, 그리고 상기 소비열량산출단계로부터의 소비열량과 상기 소비열량기준치산출단계로부터의 기준치를 비교 판단하여 가스소비량을 조절하는 제어단계를 포함하여 이루어진다.

Description

가스보일러의 난방제어방법

본 발명은 가스보일러의 난방제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 난방 운전시 난방수 순환 배관의 부하인 소비 열량을 산출하여 가스소비량을 제어함으로써 다양한 난방 배관에 맞추어서 용이하게 난방 제어를 할 수 있도록 한 가스보일러의 난방제어방법에 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(1)를 제어하여 버너(3)에 소정량의 가스를 공급하면서 버너(3)에서 착화, 연소시키고, 이 때 발생되는 고온의 열기를 이용하는 장치이다.

상기 버너(3)에서의 착화는 가스가 공급된 후에 이그나이터(5)에 고전압을 인가하고 이때 발생되는 불꽃에 의하여 가스에 착화시킨다.

착화에 의하여 발생된 고온의 열기는 상승하면서 버너(3)의 상부측에 설치된 열교환기(7)를 가열한다.

착화상태의 감지는 염전압감지부(9)에서 감지하여 마이컴(11)에 착화상태데이타를 전송하여 감지한다.

열교환기(7) 내부에는 난방수와 직수가 각각 흐르고 있으며, 직수는 직수공급관(13)을 통하여 유입된 후에 열교환기(7)를 통과하면서 난방수와의 열교환에 의하여 수온이 승온된 후에 직수공급관(13)의 타단부를 통하여 토출되고, 난방수는 공급관(15)을 통과하여 실내에 설치된 배관(미도시)으로 이동하게 된다.

이 때 삼방변(17)에 의하여 물탱크(19)나 순환펌프(21)로 이동하는 것이 차단된다.

실내에 설치된 난방배관을 통과하면서 열을 빼앗기고 온도가 하강된 난방수는 물탱크(19)로 유입된다.

물탱크(19)는 난방환수의 임시저장소이며 또한 부족한 난방수를 보충하기 위한 자동보충수밸브(23)와 연결되어 있다.

자동보충수밸브(23)는 직수공급관(13)과 연결되어서 물탱크(19)에 물이 부족한 경우에 물을 보충한다.

물탱크(19)에 유입된 난방수는 다시 삼방변(17)-순환펌프(21)-환수관(25)을 통과한 후에 열교환기(7)로 유입되어서 승온된 후에 공급관(15)을 통하여 순환되는 과정을 반복한다.

그리고 상기 공급관(15)에는 난방공급수온도센서(27)가 설치되어 공급관(15)을 통하여 흐르는 난방수의 온도를 측정하게 되며, 상기 환수관(25)에는 난방환수온도센서(29)가 설치되어 환수되는 난방수의 온도를 측정하게 된다.

상기와 같이 작동되는 종래의 가스보일러에서는 초기 또는 보일러 작동중에 버너(3)에서의 착화행정이 완료된 후에 버너에서의 지속적인 연소를 위하여 가스밸브(1)의 최소값(MIN)으로부터 서서히 상승시켜 가스를 공급하였다.

그러나 종래 가스보일러의 난방제어방법은 난방수의 온도를 고려하지 않고서 무조건 최소값으로 가스소비량을 공급하였기 때문에 난방수의 온도가 낮은 경우에는 난방수온도를 상승시키는데 많은 시간이 소요되어 불편하다는 문제점이 있었다.

또한 연소중에는 난방설정온도와 난방공급수온도의 온도차에 따라 난방온도를 제어하였기 때문에 각각의 배관 상태와 이 배관의 부하에 의하여 제어되지 않았으므로 각각의 배관 상태와 환경에 대처하지 못하고 있다는 다른 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전방 운전시 난방수 순환 배관의 부하인 소비 열량을 산출하여 가스소비량을 제어함으로써 다양한 난방 배관에 맞추어서 용이하게 난방 제어를 할 수 있도록 한 가스보일러의 난방제어방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 가스보일러의 난방제어방법은 전체 행정을 제어하는 프로그램이 내장된 마이컴과, 난방수의 온도를 감지하기 위한 온도감지부와, 버너에 가스를 공급하기 위한 가스밸브와, 연소열을 받아서 난방수의 온도를 상승하는 열교환기를 포함하는 가스보일러에 있어서, 일정 시간동안 일정 가스량을 연소하고 상기 열교환기의 출구 및 입구의 온도차와 유량으로 입력 열량을 산출하는 입력열량산출단계, 열교환기로 리턴되는 난방수의 온도와 유량을 이용하여 리턴되는 난방수의 내부 열량을 산출하는 리턴열량산출단계, 상기 입력열량산출단계에 의하여 산출된 단위 열량을 이용하여 가스소비량에 의해 산출되는 입력열량과 상기 리턴열량산출단계에서 산출된 리턴열량으로 산출되는 소비열량산출단계, 룸콘에 의하여 설정되는 설정온도와 현재 난방 배관이 설치된 공간의 온도를 입력하는 온도입력단계, 상기 온도입력단계에서 제공되는 온도를 산출하여 소비열량의 기준치를 산출하는 소비열량기준치산출단계, 그리고 상기 소비열량산출단계로부터의 소비열량과 상기 소비열량기준치산출단계로부터의 기준치를 비교 판단하여 가스소비량을 조절하는 제어단계를 포함하여 이루어진다.

도 1은 종래 사용되는 가스보일러의 개략적인 구성도,

도 2는 도 1의 가스보일러의 개략적인 블록회로도,

도 3은 본 발명에 의한 가스보일러의 난방제어방법을 나타내는 플로우차트이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 가스밸브 3 : 버너

5 : 이그나이터 7 : 열교환기

9 : 염전압감지부 11 : 마이컴

13 : 직수공급관 15 : 환수관

17 : 삼방변 19 : 물탱크

21 : 순환펌프 23 : 보충수밸브

25 : 공급관 27 : 난방공급수온도센서

29 : 난방환수온도센서 31 : 온도감지부

33 : 룸콘

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

도 3은 본 발명에 의한 가스보일러의 난방제어방법을 나타내는 플로우차트이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 난방제어방법은 전체 행정을 제어하는 프로그램이 내장된 마이컴(11)과, 난방수의 온도를 감지하기 위한 온도감지부(31)와, 버너(3)에 가스를 공급하기 위한 가스밸브(1)와, 연소열을 받아서 난방수의 온도를 상승하는 열교환기(7)를 포함하는 가스보일러에 제공된다.

여기서 상기 열교환기(7)의 난방수 입구와 난방수 출구에는 두 개의 온도센서가 설치되어 있는 바, 상기 공급관(15)에는 온도감지부(31)인 공급수온도센서(27)가 설치되어 공급관(15)을 통하여 흐르는 난방수의 온도를 측정하게 되며, 상기 환수관(25)에는 환수온도센서(29)가 설치되어 환수되는 난방수의 온도를 측정하게 된다.

본 발명의 난방제어방법은 입력 열량을 산출하는 입력열량산출단계, 리턴되는 난방수의 열량을 산출되는 리턴열량산출단계, 상기 입력열량산출단계와 리턴열량산출단계로부터의 열량을 이용하여 배관에 소비되는 열량을 산출하는 소비열량산출단계, 룸콘(33)에 의하여 설정되는 설정온도와 현재 난방 배관이 설치된 공간의 온도를 입력하는 온도입력단계, 상기 온도입력단계에서 제공되는 온도를 산출하여 소비열량의 기준치를 산출하는 소비열량기준치산출단계, 상기 소비열량산출단계로부터의 소비열량과 상기 소비열량기준치산출단계로부터의 기준치를 비교 판단하여 가스소비량을 조절하는 제어단계로 이루어진다.

또한 상기 제어단계는 상기 소비열량산출단계로부터의 소비열량과 상기 소비열량기준치산출단계로부터의 기준치가 동일한지를 판단하는 제1단계, 상기 제1판단단계를 만족하지 않으면 상기 소비열량산출단계로부터의 소비열량이 상기 소비열량기준치산출단계로부터의 기준치보다 큰지를 판단하는 제2판단단계, 그리고 상기 제2판단단계를 만족하면 가스소비량을 감소하고 상기 제2판단단계를 만족하지 않으면 가스소비량을 증가하는 가스량조절단계를 포함한다.

상기 입력열량산출단계에서는 일정 시간동안 일정 가스량을 연소하고 상기 열교환기의 출구 및 입구의 온도차와 유량을 이용하여 가스소비량에 대한 열량을 산출하게 된다.

상기 리턴열량산출단계에서는 열교환기(7)로 리턴되는 난방수의 온도와 유량을 이용하여 리턴되는 난방수의 내부 열량을 산출하게 된다.

상기 소비열량산출단계에서는 상기 입력열량산출단계에 의하여 산출된 단위 열량을 이용하여 가스소비량에 의해 산출되는 입력열량과 상기 리턴열량산출단계에서 산출된 리턴열량을 이용하여 입력열량과 리턴열량의 차로써 소비열량을 산출하게 된다.

상기 온도입력단계 및 소비열량기준치산출단계에서는 난방 배관에서 흐르는 난방수의 온도는 사용자의 설정온도와 주위 환경의 온도에 의하여 그 기준치를 다르게 하는 것이 바람직하다.

즉 난방 배관의 온도와 난방 배관이 설치된 주위의 온도의 차가 적게 되면 열의 이동이 감소하게 되므로, 항상 동일한 설정치를 기준으로 한다면 주위의 온도가 낮을 경우에는 상관없지만 주위의 온도가 높을 경우에는 난방 배관에 과열된 난방수가 흐를 경우와 동일하게 되므로 바람직하지 않다.

그래서 사용자가 설정하는 온도와 난방 배관 주위의 온도가 상기 기준치의 변수가 될 수 있다.

상기에서 언급한 바와 같이, 상기 제어단계에서는 난방 배관의 온도가 증가하게 되면 즉 열교환기(7)로부터의 온도가 상승하게 되면 상기 난방 배관의 주위 환경 온도와의 차이가 증가되어 열의 이동이 많아져 소비되는 열량이 증가하므로, 배관의 부하에 의하여 발생되는 소비열량을 가변하여 상기 소비열량기준치산출단계에서 산출되는 기준치에 맞출 수 있는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 가스보일러의 난방제어방법는 난방 배관의 설치 조건에 의하여 각각의 부하가 다르게 되더라도 그 조건에 맞추어서 가스보일러의 난방 운전을 용이하게 조절할 수 있으며, 사용자가 설정한 온도에 신속하게 대응하게 되므로 난방 배관의 주위 온도를 설정 온도에 신속하게 맞출 수 있다는 이점이 있다.

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(11)과, 난방수의 온도를 감지하기 위한 온도감지부(31)와, 버너(3)에 가스를 공급하기 위한 가스밸브(1)와, 연소열을 받아서 난방수의 온도를 상승하는 열교환기(7)를 포함하는 가스보일러에 있어서,

   일정 시간동안 일정 가스량을 연소하고 상기 열교환기(7)의 출구 및 입구의 온도차와 유량으로 입력 열량을 산출하는 입력열량산출단계,

   열교환기(7)로 리턴되는 난방수의 온도와 유량을 이용하여 리턴되는 난방수의 내부 열량을 산출하는 리턴열량산출단계,

   상기 입력열량산출단계에 의하여 산출된 단위 열량을 이용하여 가스소비량에 의해 산출되는 입력열량과 상기 리턴열량산출단계에서 산출된 리턴열량으로 산출되는 소비열량산출단계,

   룸콘(33)에 의하여 설정되는 설정온도와 현재 난방 배관이 설치된 공간의 온도를 입력하는 온도입력단계,

   상기 온도입력단계에서 제공되는 온도를 산출하여 소비열량의 기준치를 산출하는 소비열량기준치산출단계, 그리고

   상기 소비열량산출단계로부터의 소비열량과 상기 소비열량기준치산출단계로부터의 기준치를 비교 판단하여 가스소비량을 조절하는 제어단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 가스보일러의 난방제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어단계는 상기 소비열량산출단계로부터의 소비열량과 상기 소비열량기준치산출단계로부터의 기준치가 동일한지를 판단하는 제1단계,

   상기 제1판단단계를 만족하지 않으면 상기 소비열량산출단계로부터의 소비열량이 상기 소비열량기준치산출단계로부터의 기준치보다 큰지를 판단하는 제2판단단계, 그리고

   상기 제2판단단계를 만족하면 가스소비량을 감소하고 상기 제2판단단계를 만족하지 않으면 가스소비량을 증가하는 가스량조절단계를 포함하여 이루어지는 가스보일러의 난방제어방법.