KR19990053116A - 소화행정시 가스보일러 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소화행정시 가스보일러의 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 가스보일러의 연소행정이 종료된 후에 버너에서의 소화행정이 수행되는 경우에 순환펌프와 배기팬의 불필요한 동작을 차단하여 에너지낭비를 방지할 수 있는 소화행정시 가스보일러 제어방법에 관한 것이다.

본 발명의 소화행정시 가스보일러 제어방법은, 전체 행정을 제어하는 프로그램이 내장된 마이컴과, 가스를 버너에 공급하기 위한 가스밸브와, 연소에 필요한 공기를 공급하고 연소된 가스를 외부로 배출하기 위한 배기팬과, 난방수를 강제적으로 순환하기 위한 순환펌프를 포함하는 가스보일러에서 수행되며, 마이컴에서 소화행정을 수행하기 위한 명령이 감지되면 가스밸브를 오프시켜서 버너에 공급되는 가스를 차단하고 이 때 공급된 가스량을 감지하여, 공급된 가스량이 로우가스량영역에 존재하면 순환펌프를 고속에서 중속으로 회전속도를 변경하고 배기팬의 속도를 중속으로 변경하여 구동시키며, 공급된 가스량이 하이가스량영역에 존재하면 순환펌프와 배기팬을 고속으로 구동시켜 연소후에 방열작용을 수행하여 소화행정을 완료하는 것을 특징으로 한다.

Description

소화행정시 가스보일러 제어방법

본 발명은 소화행정시 가스보일러의 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 가스보일러의 연소행정이 종료된 후에 버너에서의 소화행정이 수행되는 경우에 순환펌프와 배기팬의 불필요한 동작을 차단하여 에너지낭비를 방지할 수 있는 소화행정시 가스보일러 제어방법에 관한 것이다.

가스보일러는 가스를 연료로 사용하며, 버너에서 연료를 연소시킨 후에 발생되는 고온의 열을 사용하여 난방수를 가열하고 실내에 설치된 난방배관내부를 순환시킴으로써 동절기에 난방을 수행하는 장치이다. 가스는 거의 완전연소되므로 가스보일러는 환경오염의 위험이 적을 뿐만 아니라 사용상의 편리함으로 인하여 점차 사용이 증가하고 있다. 먼저 도 1 및 도 2를 참고하여 종래 사용되는 가스보일러의 작동상태를 간단히 설명한다.

사용자에 의하여 보일러가 작동되면, 가스는 가스밸브(1)를 통하여 미리 설정된 양만큼 공급된다. 동시에 마이컴(도 2의 31)에서는 버너(3)에 공급된 가스를 착화시키기 위하여 이그나이터(5)에 고전압을 출력시킨다. 고전압에 의하여 발생된 불꽃은 공급된 가스에 착화되어서 연소가 수행된다. 동시에 순환펌프(21)를 고속으로 작동시켜 난방수를 순환시킨다.

착화가 수행되면 염전압감지부(7)에서는 착화된 상태에서의 불꽃에 의하여 발생되는 염전압을 측정하고 마이컴(31)에서는 착화가 달성되었는가 아닌가를 판단하여 착화실패면 재점화행정을 수행하고 착화가 달성된 것으로 판단되면 정상연소를 수행한다.

가스연소에 의하여 발생된 고온의 가스는 상부측으로 상승하며 열교환기(9)를 가열한다. 열교환기(9) 내부에 포함된 난방수는 가열되어서 승온된 후에 난방을 위하여 순환된다. 난방모드에서는 가열된 난방수가 공급관(P1)을 통하여 이동된 후에 실내에 설치된 난방배관을 순환하여 다시 환수관(P2)를 통하여 유입된다. 유입된 난방수는 온도를 빼앗긴 상태로서 물탱크(15)에 유입된다. 물탱크(15)의 난방수는 순환펌프(21)에 의하여 다시 열교환기(9)로 유입된다.

한편 온수모드에서는 사용자가 온수밸브를 열면 직수가 공급되며 이 때 직수의 이동을 플로우스위치(23)에서 감지하고 온수사용상태를 감지한다. 온수모드로 사용중에는 난방수가 열교환기(9)-순환펌프(21)-삼방변(19)-열교환기(9)의 폐회로를 순환하게 되며, 화살표(A) 방향으로 유입된 직수(냉수)는 열교환기(9)의 난방수에 의하여 간접가열된 후에 화살표(B) 방향으로 출탕된다.

상기와 같은 종래의 가스보일러에서 사용자에 의하여 가스보일러가 작동중지되거나 제어조건에 의하여 가스보일러가 오프되면 소화행정을 수행한다. 소화행정은 버너(3)에 공급되는 가스량을 차단하여 연소를 중지시키며 동시에 난방수의 잠열에 의하여 가스보일러 내부의 전장품 또는 열교환기가 소손되는 것을 방지하고 금속제품에 유해한 배기가스를 배출하기 위하여 배기팬(13)과 순환펌프(21)를 일정시간 동안 구동시키는 방열작용을 수행하였다.

그러나 소화행정동안 순환펌프(21)와 배기팬(13)을 고속작동시킴으로써 에너지를 낭비하는 문제점이 발생되었던 것이다. 즉 소화행정수행시에 먼저 가스공급이 차단되므로 버너(3)에서의 연소가 중지되어서 열원이 없기 때문에 난방수의 온도는 더 상승하지 못하고 잠열에 의하여 온도를 장시간 유지하게 된다.

이 때 열교환기(9)가 방열체로서 작동하기 때문에 난방수의 온도는 신속하게 저하되어서 부품에 소손을 미치는 영향이 미미하므로 순환펌프와 배기팬을 최고속도로 작동시켜서 에너지가 낭비되었던 것이다. 특히 가스소비량이 다른 경우, 즉 적은 가스량을 소모한 로우가스영역과 많은 가스량을 소모한 하이가스영역에서도 동일하게 순환펌프와 배기팬의 회전속도를 고속으로 유지함으로서 상대적으로 발열량이 적은 로우가스영역에서의 소화행정에는 더욱 많은 에너지낭비요인이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가스보일러의 솨화행정 수행시에 가스사용량에 따라서 순환펌프의 회전수를 고속, 또는 고속에서 중속 또는 저속으로 변경하고 배기팬의 회전수고 고속 또는 고속에서 중속으로 변경함으로서 불필요한 에너지낭비를 방지할 수 있는 소화행정시 가스보일러 제어방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 소화행정시 가스보일러 제어방법은, 전체 행정을 제어하는 프로그램이 내장된 마이컴과, 가스를 버너에 공급하기 위한 가스밸브와, 연소에 필요한 공기를 공급하고 연소된 가스를 외부로 배출하기 위한 배기팬과, 난방수를 강제적으로 순환하기 위한 순환펌프를 포함하는 가스보일러에서 수행되며, 마이컴에서 소화행정을 수행하기 위한 명령이 감지되면 가스밸브를 오프시켜서 버너에 공급되는 가스를 차단하고 이 때 공급된 가스량을 감지하여, 공급된 가스량이 로우가스량영역에 존재하면 순환펌프를 고속에서 중속으로 회전속도를 변경하고 배기팬의 속도를 중속으로 변경하여 구동시키며, 공급된 가스량이 하이가스량영역에 존재하면 순환펌프와 배기팬을 고속으로 구동시켜 연소후에 방열작용을 수행하여 소화행정을 완료하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 사용되는 가스보일러의 개략적인 구성도,

도 2는 도 1의 가스보일러의 부분블럭회로도,

도 3은 본 발명의 방법을 설명하기 위한 플로우차트,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 가스밸브, 3 : 버너,

5 : 이그나이터, 7 : 염전압감지부,

9 : 열교환기, 11: 배기후드,

13: 배기팬, 15: 물탱크,

17: 온도센서, 19: 삼방변,

21: 순환펌프, 23: 플로우스위치,

31: 마이컴.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 소화행정시 가스보일러 제어방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 방법은 전기에너지를 절약하는 가스보일러 제어방법으로서 특히 연소행정이 완료된 후에 소화행정을 수행하는 도중에 순환펌프와 배기팬의 회전속도를 가스량에 따라서 변경하여 달성된다.

본 발명의 방법은 도 2에 도시된 종래 가스보일러의 회로에 의하여 수행될 수 있으며 다음과 같이 작용한다. 사용자에 의하여 가스보일러가 오프되거나 온도제어조건에 의하여 가스보일러가 오프되면 먼저 버너(3)에서의 연소중지를 위하여 마이컴(31)에서 가스밸브(1)에 제어신호를 출력하여 오프시킨다. 따라서 버너(3)에서의 연소가 중단된다.

연소가 중단된 상태에서 마이컴(31)은 연소중지되기 직전에 버너(3)에 공급되었던 가스소비량을 감지한다. 이것은 가스밸브(1)에 인가되는 전압치를 감지하여 인식할 수 있다. 상기와 같이 가스소비량을 감지한 마이컴(31)은 그것이 로우가스량영역인가 하이가스량영역인가를 판단하게 된다.

상기 로우가스량영역 또는 하이가스량영역은 가스보일러의 설계시에 결정되는 값이 된다. 예를 들어서 가스보일러의 최대출력이 20,000Kcal/h 라고 하고 최저출력이 8000Kcal/h라고 하면 그 중간점인 14,000Kcal/h을 기준으로하여 그 이상의 가스량영역을 하이가스량영역, 그 이하를 로우가스량영역으로 설정할 수 있다.

물론 상기 영역의 설정은 출력에 따라서 변경될 수 있으며 실험에 의하여 적정값을 결정할 수 있다. 이 때 주위할 점은 가스량영역을 순환펌프의 회전속도와 배기팬의 회전속도를고려하여 결정하여야 한다.

마이컴(31)에서의 영역감지결과 로우가스량영역으로 감지되면 순환펌프(21)와 배기팬(13)을 고속으로 회전시킬 필요가 없게 된다. 즉 로우가스량영역에서의 연소시에는 발열량이 많지 않기 때문에 난방수의 잠열도 크지 않다. 따라서 부품에 미치는 잠열에 의한 악영향이 미미하므로 비록 저속 또는 중속으로 순환펌프(21)와 배기팬(13)을 회전시켜도 영향이 크지 않기 때문이다.

마이컴(31)에서는 순환펌프(21)를 초기 일정시간동안 고속으로 회전시키다가 중속 또는 저속으로 회전속도를 변경하여 구동시킨다. 동시에 배기팬(13)도 설정회전수보다 낮은 저속으로 회전시킨다. 따라서 종래와 비교하면 전기에너지 소비량이 현저하게 저하됨을 알 수 있다.

마이컴(31)에서의 영역감지결과, 하이가스량영역으로 감지되면 이 때에는 많은 발열량에 의하여 난방수의 잠열도 크기 때문에 이것을 신속하게 해소할 필요가 있다. 따라서 마이컴(31)에서는 종래와 같이 순환펌프(21)를 계속하여 고속으로 회전시키고 배기팬(13)로 역시 고속회전시킴으로써 방열작용을 촉진시킨다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 가스보일러의 연소행정이 종료된 후에 버너에서의 소화행정이 수행되는 경우에 순환펌프와 배기팬의 불필요한 동작을 차단하여 에너지낭비를 방지할 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 (2)

1. 전체 행정을 제어하는 프로그램이 내장된 마이컴(31)과, 가스를 버너에 공급하기 위한 가스밸브(1)와, 연소에 필요한 공기를 공급하고 연소된 가스를 외부로 배출하기 위한 배기팬(13)과, 난방수를 강제적으로 순환하기 위한 순환펌프(21)를 포함하는 가스보일러에 있어서,

   마이컴(31)에서 소화행정을 수행하기 위한 명령이 감지되면 가스밸브(1)를 오프시켜서 버너(3)에 공급되는 가스를 차단하고 이 때 공급된 가스량을 감지하는 제1단계;

   버너(3)에 공급된 가스량이 로우가스량영역에 존재하면 마이컴(31)에서 제어신호를 출력하여 순환펌프(21)를 고속에서 중속으로 회전속도를 변경하고 배기팬(13)의 속도를 중속으로 변경하여 구동시키는 제2단계; 그리고

   공급된 가스량이 하이가스량영역에 존재하면 마이컴(31)에서 제어신호를 출력하여 순환펌프(21)와 배기팬(13)을 고속으로 구동시켜서 방열작용을 수행하여 소화행정을 완료하는 제3단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 소화행정시 가스보일러 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 로우가스량영역과 하이가스량영역이 가스보일러의 최대발열량과 최소발열량의 산술평균값을 기준으로 하여 결정되는 것을 특징으로 하는 소화행정시 가스보일러 제어방법.