KR20000043541A - 가스보일러의 최저 발열량을 낮추기 위한 연소 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스보일러의 최저 발열량을 낮추어 연소시키는 연소 제어 방법에 관한 것으로,

본 발명은 배기가스의 온도를 감지하여 설정된 기준온도(100℃)와 비교하는 온도 비교 단계와, 상기 온도 비교 단계에서 감지된 온도가 기준온도 범위 이하인 것으로 판단되면 최저 발열량을 1단계 상승 조절하는 최저 발열량 상승 조절 단계와, 상기 온도 비교 단계에서 감지된 온도가 기준온도 범위내에 있으면 최저 발열량을 기준이 되는 최저 발열량으로 유지하는 최저 발열량 유지 단계와, 상기 온도 비교 단계에서 감지된 온도가 기준온도 범위 이상인 것으로 판단되면 최저 발열량을 1단계 하강 조절하는 최저 발열량 상승 조절 단계를 수행하도록하므로써 가스보일러의 최저 발열량의 하한값을 가변시켜 보다 낮은 발열량으로 보일러가 구동될 수 있도록하여 보일러가 보다 효율적으로 구동될 수 있도록한 것이다.

Description

가스보일러의 최저 발열량을 낮추기 위한 연소 제어 방법

본 발명은 가스보일러의 운전 제어 방법에 관한 것으로, 특히 발열량의 하한값을 난방 공급 온도와 배기가스의 온도를 측정하여 재설정하여 가스공급의 하한값을 낮추어 설정할 수 있으므로써 과도한 가스의 소모를 방지하고 최적의 열효을 얻을 수 있도록 보일러의 연소를 제어할 수 있도록한 가스보일러의 최저 발열량을 낮추기 위한 연소 제어 법에 관한 것이다.

일반적으로 가스보일러는 가스를 연소시키는 연소부와 가스를 공급하는 가스공급부와 가열된 온수의 열을 온수용 배관측으로 전이시키는 열교환부와 용수를 강제 송수하기 위한 수단 및 상기 각각의 구성부분의 동작이 원만하게 이루어질 수 있도록 제어하는 제어부 및 조절부 등으로 구성된다.

이와 같은 보일러는 가스관을 통해 버너내에 유입된 가스를 점화플러그 등으로 점화하여 연소시켜 버너의 상부에 설치된 열교환기내의 용수를 가열시켜 용도에 따라 온수 또는 난방수로 사용하게 된다. 이와 같은 가스를 연소시켜 용수를 가열하기 위해 가스 공급을 제어하기 위한 가스제어밸브와 가스의 연소를 위한 공기의 공급과 연소된 가스의 배출이 필요하며 이를 위해 보일러에는 배기팬이 구비되어 있으며, 또한 가스의 연소시 불꽃의 상태를 감지하기 위한 불꽃감지센서가 구비되어 있다. 또한 배기 연도를 통하여 배출되는 풍압을 감지하기 위한 풍압스위치가 설치되어 풍압이 소정값 범위를 벗어나게되면 보일러의 구동이 정지되게 하고 있다.

이와 같이 구성된 가스보일러는 공급되는 가스의 량에 적절한 양의 공기를 공급하고 가스를 배출시킬 수 있도록 배기팬의 회전수를 조절하고 있으며, 공급되는 가스의 최저량의 한계값 즉, 최저 발열량의 한계값은 버너로부터 배출되는 배기가스의 온도를 측정하여 이를 미리 설정하고 있다.

이때 최저 발열량의 설정기준이 되는 배기가스의 온도는 100℃로 이는 보일러가 구동되는 대기의 온도가 겨울철에는 0℃이하이므로 버너의 구동시 버너내의 온도가 일정온도(이슬점) 이하로 낮아질 경우 버너나 연소실내에 응축수(凝縮水)가 발생되어 점화가 이루어지지 않거나 응축수에 의해 버너나 열교환기가 부식되는 것을 방지하기 위한 것으로 배기가스의 온도가 100℃이상이되면 응축수가 발생되지 않고 증발되어 배출될 수 있도록하기 위한 것이다.

이와 같은 방법에 의해 설정된 최저 발열량의 하한값은 난방 공급 온도와 무과하게 최저 발열량이 한정되므로 난방 공급 온도가 일정값으로 상승된 상태에서는 발열량을 낮추어도됨에도 불구하고 하한값이 설정되어 있으므로 더 이상 발열량이 낮추어지지 않게 되고 이와 같이 구동되는 보일러는 불필요한 가스를 소비하게 되므로 가스보일러의 열효율을 낮추는 원인이 되었다.

상기와 같은 문제점을 해소시키기 위한 본 발명의 목적은 보일러의 운전중 난방 공급 온도와 배기가스의 온도를 지속적으로 감지하여 최저 발열량을 조절하므로써 최적의 열효율을 얻을 수 있는 상태에서 보일러가 구동되게 한 가스보일러의 최저 발열량을 낮추기 위한 연소 제어을 제공하고자 하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명은 배기가스의 온도를 감지하여 설정된 기준온도(100℃)와 비교하는 온도 비교 단계와, 상기 온도 비교 단계에서 감지된 온도가 기준온도 범위 이하인 것으로 판단되면 최저 발열량을 1단계 상승 조절하고, 감지된 온도가 기준온도 범위내에 있으면 최저 발열량을 기준이 되는 최저 발열량으로 유지하며, 감지된 온도가 기준온도 범위 이상인 것으로 판단되면 최저 발열량을 1단계 하강 조절하는 최저 발열량 재설정 단계를 수행하도록 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 가스보일러의 최저 발열량을 낮추기 위한 연소 제어 방법에 의해 제어되는 가스보일러의 개략적인 제어블럭도이며,

도 2는 본 발명에 따른 가스보일러의 최저 발열량을 낮추기 위한 연소 제어 방법에 대한 플로우챠트이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

가 .. 운전신호입력부 나 .. 마이컴

다 .. 버너구동부 라 .. 온도감지부

마 .. 배기팬구동부 바 .. 가스밸브구동부

이하 첨부된 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 가스보일러의 최저 발열량을 낮추기 위한 연소 제어방법이 이용되는 가스보일러의 개략적인 제어블럭도로서, 보일러운전에 대한 난방, 난방/온수, 온수, 온도 및 시간등 일련의 운전신호를 설정하여 입력하는 운전신호입력부(가)와, 상기 운전신호입력부(가)에서 입력된 운전신호에 대하여 기설정된 소정의 프로그램에 의하여 제어하고 제어된 신호를 출력하는 마이컴(나)과, 상기 마이컴(나)의 제어신호에 의하여 착화 구동하는 버너구동부(다)와, 상기 마이컴(나)의 제어신호에 의하여 난방수의 온도를 감지하는 온도감지부(라)와, 상기 마이컴(나)의 제어 신호에 따라 배기팬의 구동을 제어하는 배기팬구동부(마)와, 상기 마이컴(나)에 의해 제어되며, 상기 버너내에 공급되는 가스밸브의 개방상태를 조절하는 가스밸브구동부(바)로 구성되게 된다.

상기 마이컴(나)에는 기준이 되는 최저 발열량과 이를 기준으로하여 배기가스의 온도에 따른 최저 발열량이 단계적으로 기설정되어 있으며, 이 최저 발열량은 감지된 배기가스의 온도에 따라 보일러의 최저 발열량의 한계값이 된다.

도 2는 본 발명에 따른 가스보일러의 최저 발열량을 낮추기 위한 연소 제어 방법에 의해 제어되는 가스보일러의 제어 플로우챠트로서, 보일러에 전원이 인가되어 버너내에 잔류하는 가스를 배출시키기 위해 배기팬이 구동되는 프리퍼지 단계(20)와, 상기 프리퍼지 단계(20)후 가스밸브, 점화플러그와 배기팬이 구동되는 정상 구동 단계(21)와, 보일러가 구동되는 동안 지속적으로 배기가스의 온도를 감지하는 배기 온도 감지 단계(22)와, 상기 배기 온도 감지 단계(22)에서 감지된 배기온도와 기 설정된 기준온도(100℃)와 비교하는 온도 비교 단계(23)와, 상기 온도 비교 단계(23)에서 감지된 온도가 기준온도 범위 이하인 것으로 판단되면 최저 발열량을 1단계 상승 조절하는 최저 발열량 상승 조절 단계(24)와, 감지된 온도가 기준온도 범위내에 있으면 최저 발열량을 기준이 되는 최저 발열량으로 유지하는 최저발열량 유지 단계(26)와, 감지된 온도가 기준온도 범위 이상인 것으로 판단되면 최저 발열량을 1단계 하강 조절하는 최저 발열량 감소 조절 단계(25)로 이루어진 것이다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 보일러에 전원을 인가하고 운전모드를 설정하면 보일러가 기동되고 배기팬이 구동되어 버너내에 잔존하는 가스가 배출하는 프리 퍼지 단계(20)를 수행하고 프리 퍼지 단계(20)가 종료되어 잔류 가스가 충분히 배출되면 가스밸브구동부(바)가 가스밸브를 개방하여 가스가 공급됨과 동시에 점화플러그에 전압이 인가되어 불꽃이 발화하므로 가스에 불꽃이 점화되어 버너가 구동되고 배기팬이 계속하여 회전하는 정상 운전 단계(31)를 진행하게 된다.

상기와 같이 정상 운전 단계(21)를 진행하는 동안 마이컴(나)에서는 지속적으로 배기가스의 온도를 감지하라는 감지 신호를 온도감지부(라)에 보내어 배기가스의 온도를 감지한다.

감지된 배기가스의 온도는 마이컴(나)에 전송되고 마이컴(나)은 기설정된 기준온도(100℃)와 비교하게 된다.

감지된 배기가스의 온도가 기설정된 기준온도(100℃) 범위내에 있으면 보일러의 제작시 기준으로 설정된 기준 최저 발열량으로 최저 발열량을 유지하고 계속하여 보일러를 구동시키는 최저 발열량 기존 상태 유지 단계(26)를 수행하고, 감지된 배기가스의 온도가 기설정된 기준온도(100℃) 범위 이하이면 최저 발열량을 1단계상승시켜 기준온도에 도달되도록 하는 최저 발열량 상승 조절단계(24)를 수행하고, 감지된 배기가스의 온도가 기설정된 기준온도(100℃) 범위 이상이면 최저 발열량을 1단계 감소시키는 감소 조절 단계(25)를 진행한다.

이후 지속적으로 상기의 과정을 반복하여 최저 발열량의 하한값을 재설정하며 운전을 진행한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 보일러가 가동되는 동안 지속적으로 배기가스의 온도를 감지하여 보일러가 가동될 수 있는 최저 발열량을 재조절하므로써 가스 공급량을 보다 낮춘 상태에서 보일러를 가동시킬 수 있게 되고 이에 따라 최저 발열량을 고정시킴에 의해 소모되었던 과도한 가스의 소비를 줄일 수 있고, 이에 따라 보일러의 구동이 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 배기가스의 온도를 감지하여 설정된 기준온도(100℃)와 비교하는 온도 비교 단계와,

   상기 온도 비교 단계에서 감지된 온도가 기준온도 범위 이하인 것으로 판단되면 최저 발열량을 1단계 상승 조절하는 최저 발열량 상승 조절 단계와,

   상기 온도 비교 단계에서 감지된 온도가 기준온도 범위내에 있으면 최저 발열량을 기준이 되는 최저 발열량으로 유지하는 최저 발열량 유지 단계와,

   상기 온도 비교 단계에서 감지된 온도가 기준온도 범위 이상인 것으로 판단되면 최저 발열량을 1단계 하강 조절하는 최저 발열량 상승 조절 단계를 수행하도록 이루어짐을 특징으로 하는 가스보일러의 최저 발열량을 낮추기 위한 연소 제어 방법.