KR20000073930A - 가스보일러에서 드레인 현상을 억제하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스보일러의 저온설정시 난방출탕측 관로수 온도와 난방환수측 관로수 온도를 감지하여 그 온도치가 정합되어 평형을 유지하되는 것을 인식하고, 그 평형을 깨기 위하여 가스보일러를 소화시킴으로서 드레인 현상을 억제하는 방법에 관한 것이다.

종래에는 한국특허공고 95-2920(1995. 3. 28)는 설정된 최소열량 하한치를 강제로 증가시켜 줌으로서 드레인 현상을 억제하는 방법을 제시하였지만, 설정된 최소열량 하한치를 강제로 증가시켜 준다 하더라도 환수측 온도에서 증가된 만큼 올라간 온도에 의해서 평형이 이루어져 유지되면 마찬가지로 드레인 현상이 이루어지는 문제점을 여전히 내포하고 있다.

이에 본 발명의 가스보일러에서 드레인 현상을 억제하는 방법은 가스보일러에서 난방운전의 수행을 시작하는 제1단계; 상기 난방운전을 난방환수측의 온도와 난방출탕측의 온도를 이용하여 정상운전을 수행하는 제2단계; 상기 정상연소 운전중 드레인 현상을 판단하는 제3단계; 상기 판단결과, 드레인 현상으로 판단되지 않으면 정상연소운전을 계속 수행하고, 드레인 현상으로 판단되면 1차 열교환기(14)의 소화를 수행하는 제4단계; 상기 소화를 수행한 후 드레인 현상을 재판단하는 제3단계부터 반복 수행하는 제5단계가 순차적으로 수행하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

가스보일러에서 드레인 현상을 억제하는 방법 {METHOD PREVENTING DRAIN IN A GAS BOILER}

본 발명은 가스보일러에서 드레인 현상을 억제하는 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 가스보일러의 저온설정시 난방출탕측 관로수 온도와 난방환수측 관로수 온도를 감지하여 그 온도치가 정합되어 평형을 유지하되는 것을 인식하고, 그 평형을 깨기 위하여 가스보일러를 소화시킴으로서 드레인 현상을 억제하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 가스보일러에서는 사용자난방설정온도가 저온에서 고온까지 그 범위가 정해지고, 그 범위내에서 선택되어 지면, 연소가 시작됨과 동시에, 정해진 난방출탕측 온도와 난방환수측 온도에 의해 비례제어가 이루어진다.

이에따라 사용자난방설정온도에 가까운 설정비례제어는 이루어지되, 난방설정온도가 저온으로 유지되면 그 출력측 온도와 환수측 온도에 평형이 유지되면서 정합되어 제1 열교환기에서 드레인 현상이 발생되는 문제점이 있었다.

이에 한국특허공고 95-2920(1995. 3. 28)는 설정된 최소열량 하한치를 강제로 증가시켜 줌으로서 드레인 현상을 억제하는 방법을 제시하였다.

그러나 이러한 방법에 있어서, 설정된 최소열량 하한치를 강제로 증가시켜 준다 하더라도 환수측 온도에서 증가된 만큼 올라간 온도에 의해서 평형이 이루어져 유지되면 마찬가지로 드레인 현상이 이루어지는 문제점을 여전히 내포하고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 주 목적은 가스보일러에서 드레인 현상을 경우에 따라 정확히 인식하고, 그에 대한 대응으로 1차 열교환기의 불꽃을 소화시킴으로서 드레인 현상을 사전에 확실히 방지시킬 수 있는 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 적용되는 가스보일러의 전체 시스템을 나타낸 구성도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드레인 현상 억제방법을 나타낸

흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

14: 1차 열교환기 TH1: 난방출탕수 온도검지용 써미스터1

TH2: 난방환수의 온도검지용 써미스터2

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명을 첨부 도면에 의거하여 좀더 상세히 설명하면 더욱 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 가스보일러(1)를 나타낸 것으로, 상기 가스보일러(1)의 케이싱(Casing, 2)안에 설치되어 난방이나 급탕을 위한 온수를 데우기 위해 가스를 연소시키는 연소기(10)와, 난방순환수에 물을 보충하기 위한 물탱크(20)와, 외부로부터 들어온 직수를 급탕수로 데우기 위해 이미 가열된 난방수와 서로 다른 경로를 지나 열을 교환하는 2차 열교환기(30)를 상호 결합하여 구성된다.

이때 상기 연소기(10)의 케이싱(11)내에 다수개의 버너로 이루어진 버너군(12)이 형성되고, 그의 상측방향에는 과열을 방지시키기 위한 1차 열교환기(14)가 설치되어 그곳을 통과하는 물을 상기 버너군(12)이 가열하게 되며, 상기 연소기케이싱(11)의 바닥면에는 연소용 공기를 공급하는 팬(13)이 설치되고 상기 버너군(12)의 근방에는 버너군(12)을 점화하는 스파크플러그(Spark Plug, 15)와 상기 버너군의 착화를 감지하는 프레임로드(Flame Rod, 16)가 설치되며, 상기 연소기케이싱(11)의 상면에는 폐가스를 배출시키기 위한 배기부(18)가 상기 가스보일러(1)의 케이시(2)을 뚫고 형성되어 있다.

또한, 상기 버너군(12)의 하방에는 가스를 공급시키기 위한 가스관(50)이 설치되는데, 여기에는 통전시 가스를 통과시키는 2개의 전자밸브(51, 52)와 가스공급량을 조절하기 위한 비례밸브(53)가 가스공급의 경로에 대하여 가스관(50)의 상류로부터 설치되어진다.

한편, 상기 물탱크(20)에는 물탱크내의 수량을 검지하기 위한 고수위검지센서(21)와 넘치는 물을 배출시키기 위한 오버플로우관(Overflow Pipe, 22), 관로에 물이 비었는지 또는 차있는지를 감지하는 저수위검지센서(32), 온돌바닥을 회전한 난방수를 회수하는 기수분리기(23)가 설치된 난방환수관(24) 및 상기 1차 열교환기(14)에 물을 공급하는 물공급관(25)에는 물의 순환을 조정하기 위한 순환펌프(26)가 아래방향에 설치되어진다.

그리고, 상기 1차 열교환기(14)로부터 열교환되어 나가는 난방출탕수의 온도를 검지하는 써미스터1(Thermistor1, TH1) 및 상기 1차 열교환기(14)으로 열교환되기 위해 들어가는 난방환수의 온도를 검지하는 써미스터2(Thermistor2, TH2)가 부착되어 각 난방축탕수와 난방환수의 온도를 측정하며, 가스보일러의 외부로부터 찬물을 유입시 수류의 유무를 검지하는 수류스위치(Flow Swith: FLS, 33) 및 직수온도에 따른 일정수량을 통과시켜 안정된 온도특성을 얻을 수 있도록 하는 기계적 자동수량제어장치가 설치된 직수유입관(34) 및 상기 물공급관(25)은 삼방밸브(36)를 통하여 난방을 위한 물이 통과되는 난방온수공급관(37)에 연결되어진다.

또한, 상기 난방환수관(24)과 직수유입관(34) 사이에는 상기 물탱크(20)에 물이 부족할 때 물을 보충해주기 위한 수도물보급밸브(35)가 설치되고 난방필터의 막힘, 난방분배기의 막힘 및 난방분배관이 막혀있을 때 가스보일러(1)의 내부폐회로를 만들어 순환시키기 위한 바이패스관(By-pass Pipe, 38)이 설치되어 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 가스보일러에서 드레인 현상을 억제하는 방법은 가스보일러에서 난방운전의 수행을 시작하는 제1단계; 상기 난방운전을 난방환수측의 온도와 난방출탕측의 온도를 이용하여 정상운전을 수행하는 제2단계; 상기 정상연소 운전중 드레인 현상을 판단하는 제3단계; 상기 판단결과, 드레인 현상으로 판단되지 않으면 정상연소운전을 계속 수행하고, 드레인 현상으로 판단되면 1차 열교환기(14)의 소화를 수행하는 제4단계; 상기 소화를 수행한 후 드레인 현상을 재판단하는 제3단계부터 반복 수행하는 제5단계가 순차적으로 수행하도록 구성된다.

또한 상기 제3단계에서 드레인 현상의 판단은 상기 정상운전 중에 사용자난방설정온도가 소정의 온도(X℃)보다 작은지를 비교하여 사용자난방설정온도가 상기 온도(X℃)보다 크면 상기 난방환수측의 온도와 난방출탕측의 온도에 대한 정합이 일정시간(A)동안 유지되거나, 상기 온도(X℃)보다 작으면 상기 난방환수측의 온도와 난방출탕측의 온도에 대한 정합이 일정시간(B)동안 유지되는 것으로 결정된다.

한편, 상기 일정시간 A와 B를 미리 마이컴에 설정하되, 그 시간값을 B가 A보다 크게 설정하며, 상기 소정온도(X℃)는 난방설정온도의 범위중에서 40℃에서 50℃사이인 것이 바람직하다.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 하기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 다음의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 드레인 현상의 억제방법을 나타낸 흐름도이다. 도 2를 참조하여 설명하면, 가스보일러가 난방운전을 시작하여(S2) 정상연소를 수행한다(S4). 이때 가스보일러의 마이컴은 난방출탕측 써미스터(TH1)와 난방환수측의 써미스터(TH2)로부터 각각 온도를 입력받고 그 온도값을 이용하여 현재 가스보일러의 시스템 상태를 파악한다.

그리고 사용자난방설정온도가 소정의 온도(X℃)와 서로 비교판단한다(S6). 여기서 소정의 온도는 40℃에서 50℃사이로서 저온으로 사용자난방설정온도가 설정되었는지를 판단한다.

이에 난방출탕온도와 난방환수온도의 평형을 유지하되, 상기 소정의 온도(X℃)보다 클때와 작을때에 따라 그 시간에 차별을 두어 즉, A시간과 B시간으로 나누어 각각 판단한다(S8, S12).

이에 현재 가스보일러의 상태가 저온이면서 난방출탕온도와 난방환수온도가 평형을 유지하는 것이 판단되면 마이컴은 드레인 현상으로 인식하고 1차 열교환기(14)의 불꽃을 소화시킨다(S10).

그리고 그 소화된 후에도 다시 사용자난방설정온도와 소정의 온도(X℃)와 비교하여 드레인 현상이 지속되는지를 판단하여(S6) 드레인 현상이 억제될 때까지 반복한다.

이와 같은 본 발명에 의하면 가스보일러에서 드레인 현상을 정확히 인식하고, 그에 대한 대응으로 1차 열교환기의 불꽃을 소화시킴으로서 드레인 현상을 사전에 확실하게 방지시킬 수 있는 매우 유익한 발명임이 명백하다.

Claims (4)

1. 가스보일러에서 난방운전의 수행을 시작하는 제1단계;

   상기 난방운전을 난방환수측의 온도와 난방출탕측의 온도를 이용하여 정상운전을 수행하는 제2단계;

   상기 정상연소 운전중 드레인 현상을 판단하는 제3단계;

   상기 판단결과, 드레인 현상으로 판단되지 않으면 정상연소운전을 계속 수행하고, 드레인 현상으로 판단되면 1차 열교환기(14)의 소화를 수행하는 제4단계;

   상기 소화를 수행한 후 드레인 현상을 재판단하는 제3단계부터 반복 수행하는 제5단계가 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 가스보일러에서 드레인 현상을 억제하는 방법.
2. 청구항 1 에 있어서,

   상기 제3단계에서 드레인 현상의 판단은

   상기 정상운전 중에 사용자난방설정온도가 소정의 온도(X℃)보다 작은지를 비교하여 사용자난방설정온도가 상기 온도(X℃)보다 크면 상기 난방환수측의 온도와 난방출탕측의 온도에 대한 정합이 일정시간(A)동안 유지되거나,

   상기 온도(X℃)보다 작으면 상기 난방환수측의 온도와 난방출탕측의 온도에 대한 정합이 일정시간(B)동안 유지되는 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는 가스보일러에서 드레인 현상을 억제하는 방법.
3. 청구항 1 또는 2 에 있어서,

   상기 일정시간 A와 B를 미리 마이컴에 설정하되, 그 시간값을 B가 A보다 크게 설정하는 것을 특징으로 하는 가스보일러에서 드레인 현상을 억제하는 방법.
4. 청구항 1 에 있어서,

   상기 소정의 온도는 난방설정온도의 범위중에서 40℃에서 50℃사이인 것을 특징으로 하는 가스보일러에서 드레인 현상을 억제하는 방법.