KR200148889Y1

KR200148889Y1 - 가스보일러의 역풍감지장치

Info

Publication number: KR200148889Y1
Application number: KR2019960031597U
Authority: KR
Inventors: 지성영
Original assignee: 전주범; 대우전자주식회사
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1996-09-25
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR19980018196U

Abstract

본 고안은 강제급기방식 보일러의 역풍감지장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 보일러의 역풍을 감지하고, 역풍을 상쇄하는 정도로 급기팬의 회전수를 변경시켜 역풍으로 인하여 발생되는 연소성능의 저하를 방지할 수 있는 가스보일러의 역풍감지장치에 관한 것이다.

본 고안의 가스보일러의 역풍감지장치는, 연소실하부에 강제로 공기를 공급할 수 있는 급기팬을 가진 가스보일러에 있어서, 연소실 상부측에 위치하며 연소된 가스가 배출되는 배기후드의 연도내에 배기가스의 이동에 의하여 회전하는 무동력팬과, 상기 무동력팬에 부착되어 회전수를 측정하는 무동력팬회전수감지부와, 상기 무동력팬회전수감지부로부터 입력되는 회전수데이타에 기초하여 급기팬의 회전수를 제어하는 주제어부로 구성된다.

Description

가스보일러의 역풍감지장치 {SENSING DEVICE OF REVERSE WIND FOR BOILER}

가스보일러는 연탄이나 유류사용 보일러에 비하여 사용상의 편리함과 무공해 청정연료인 가스를 사용함으로써 환경오염의 주요인자인 이산화탄소 등의 유해가스 발생량이 상대적으로 낮기 때문에 가정이나 산업시설에서의 사용이 점점 증가되고 있는 형편이다.

그러나 가스보일러는 열효율을 높이기 위하여 외부와의 공기이동이 차단되는 밀폐형이나 반밀폐형이 주로 사용되므로, 연료가스의 연소에 필요한 공기를 외부에서 공급하기 위하여 강제로 공기를 불어 넣어주는 송풍팬을 사용하고 있다. 가스보일러는 송풍팬이 설치되는 위치에 따라서 크게 연소실하부에서 공기를 공급하는 강제급기방식, 및 연소된 공기를 강제로 배출하면서 공기를 공급하는 강제배기방식으로 분류된다.

강제배기방식 보일러는 연소실에서 연소된 배기가스를 배기연도에 송풍팬을 설치하고 강제로 배출하는 동시에 연소실하부에 형성된 급기구를 통하여 공기를 공급하며, 강제급기방식 보일러는 연소실 하부에 송풍팬을 설치하고 연소실로 연료의 연소에 필요한 공기를 공급한다.

도 1은 강제배기방식 보일러(1)의 연소실과 급기팬을 포함하는 보일러의 부분 구성도이다. 도시된 바와 같이, 최상부에는 배기가스가 배출되는 통로인 배기후드(2)가설치되고, 그 하부에는 난방수를 승온시키기 위한 것으로서 양측면으로부터 배관(8,10)이 각각 연결되는 열교환기(4)가 설치되며, 그 하부에는 내부에 버너(미도시됨)가 장착되는 연소실(6)이 위치하고, 연소실(6)의 하부에는 연소실 내부로 버너에서의 연료연소에 필요한 공기를 강제적으로 공급하기 위한 급기팬(12)이 설치되어 있다.

배기후드(2)는 내부가 빈 공간으로서 단부에는 배기용 연통이 연결되어서 실외로 돌출된다. 열교환기(4)의 양측면의 배관(8)에는 실내난방을 위한 난방수가 이동하며, 배관(10)은 저온의 직수가 유입된 후에 열교환에 의하여 고온의 온수로 출탕시키는데 사용된다.

상기와 같이 구성된 강제급기방식의 보일러에서는 급기팬(12)의 회전수를 측정하여 연소상태를 제어한다. 급기팬(12)의 회전수는 팬블레이드의 회전수를 측정할 수 있도록 홀센서를 설치하고 홀센서의 이동을 감지하여 회전수를 측정한다.

그러나 급기팬(12)은 사용 시간이 증가함에 따라서 부품자체의 열화 등에 따라서 회전수가 자연적으로 증가한다. 또한 외부로부터 보일러 연도내부에 역풍이 유입되어도 급기팬(12)의 회전수가 증가하게 된다. 따라서 역풍이 유입되면 급기팬(12)의 회전수가 불안정하게 되며 불완전연소가 발생되며 심한 경우에는 역풍의 유입으로 인한 가스중독의 위험이 상존한다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 강제급기방식 보일러의 역풍을 감지하고, 역풍으로 인하여 발생되는 연소성능의 저하를 방지할 수 있는 가스보일러의 역풍감지장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 가스보일러의 역풍감지장치는, 연소실하부에 강제로 공기를 공급할 수 있는 급기팬을 가진 가스보일러에 있어서, 연소실 상부측에 위치하며 연소된 가스가 배출되는 배기후드의 연도내에 배기가스의 이동에 의하여 회전하는 무동력팬과, 상기 무동력팬에 부착되어 회전수를 측정하는 무동력팬회전수감지부와, 상기 무동력팬회전수감지부로부터 입력되는 회전수데이타에 기초하여 급기팬의 회전수를 제어하는 주제어부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 사용되는 강제급기팬이 설치된 가스보일러의 부분 구성도,

도 2는 본 고안에 의한 역풍감지장치가 설치된 가스보일러의 부분 구성도,

도 3은 본 고안에 의한 역풍감지장치를 포함하는 가스보일러의 부분 블록회로도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 가스보일러, 2,2' : 배기후드, 4 : 열교환기, 6 : 연소실, 8,10: 배관,

12: 급기팬, 14: 급기팬구동부, 16: 급기팬회전수감지부, 18: 점화플러그,

20: 불꽃감지기, 22:무동력팬회전수감지부, 24: 무동력팬, 26: 주제어부.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 고안의 가스보일러의 역풍감지장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에 의한 가스보일러의 개략적인 구성도이다. 특히 본 고안에 의하여 배기후드(2')의 일측면에 무동력팬(24)이 설치되며, 무동력팬(24)의 회전수를 측정하기 위한 홀센서를 포함하는 무동력팬회전수감지부(22)가 연결되어 있다. 상기 무동력팬(24)에는 모터와 같은 동력발생수단이 부착되어 있지 않기 때문에 무동력팬(24)은 보일러가 작동하면서 급기팬(12)에 의하여 공급되는 공기의 이동에 의하여 회전한다. 이 때 무동력팬(24)의 회전수는 일정한 회전수를 유지한다.

따라서 장시간 사용에 따른 모터의 열화(劣化)에 의한 급기팬(12)의 회전수가 변경되더라도 무동력팬(24)의 회전수는 자체 동력이 없기 때문에 증감되지 않는다. 무동력팬(24)의 회전수를 측정하는 무동력팬회전수감지부(22)는 주제어부(26)에 연결되어 있다.

상기 주제어부(26)는 무동력팬회전수감지부(22)로부터 입력되는 회전수데이타를 측정하여 역풍을 감지하는 역할을 한다. 즉 보일러가 작동되어서 급기팬(12)이 회전하면, 그 자체적으로는 비록 회전수가 상승하여 변경되었을지라도 일정한 회전수를 유지한다. 이에 따라서 무동력팬(24)도 급기팬(12)의 회전수에 상응하는 속도를 유지한다. 이 속도는 보일러의 동작중에는 일정속도를 유지한다.

이러한 상태에서 외부에서 배기연도를 통하여 역풍이 유입되면 무동력팬(24)의 회전수가 변경된다. 물론 급기팬(12)의 회전수도 변경되지만 이것은 자체적인 요인에 의하여 변경되기 때문에 역풍의 유입을 완전하게 감지하는데 곤란한 점이 있다. 따라서 주제어부(26)에서는 무동력팬(24)의 회전수를 측정하고, 회전수변화에 따른 역풍유입을 감지할 수 있는 것이다.

역풍유입이 감지되면 주제어부(26)에서는 무동력팬(24)의 회전수변화량을 산출한다. 통상적으로 역풍이 유입되면 무동력팬(24)의 회전수는 증가하게 되므로 배출되는 배기가스는 원활하게 배출되지 못하고 보일러 내부에 잔류하게 되며 실내로 유입되거나 또는 불완전연소를 발생시킨다.

주제어부(26)에서는 역풍에 의한 무동력팬(24)의 회전수변화량을 감지하여 산출하고 이에 상응하는 양으로 급기팬(12)의 회전수를 증가시킨다. 급기팬(12)의 회전수가 상승하면 연소실(6)에 공급되는 공기량이 증가하므로 불완전연소가 어느 정도 해소된다.

또한 급기팬(12)에서 강한 압력으로 공기를 밀어내므로 배기후드(2')를 통과하는 배기량이 증가하게 된다. 따라서 무동력팬(24)의 회전수는 감소하게 되므로 역풍에 의한 문제점이 해소되는 것이다.

상기 역풍변화량의 감지는 다음과 같이 수행된다. 먼저, 보일러의 작동이 시작되면 무동력팬회전수감지부(22)로부터 정상상태에서의 회전수를 측정한다. 회전수의 측정은 미리 실험에 의하여 측정하여 기준값을 설정하거나 또는 실시간으로 일정시간, 예를 들면 10분 동안의 무동력팬(24)의 회전수의 평균등으로 측정할 수 있다.무동력팬(24)의 회전수가 측정되면 주제어부(26)에서는 이것을 저장한다. 이 저장값이 정상상태에서의 무동력팬(24)의 회전수가 된다.

만일 역풍이 유입되면 무동력팬(24)의 회전수가 변경, 통상적으로 회전수가 상승하게 되므로, 주제어부(26)에서는 이것을 감지하여 역풍의 유입을 판단하게 된다. 무동력팬(24)의 회전수허용범위는 그 자체적인 회전수변화가 없기 때문에 필요없으나 안정적인 동작을 위하여 ±5% 정도는 허용하도록 설정할 수 있다.

그 후에 주제어부(26)에서는 무동력팬(24)의 회전수의 차(差)를 계산하고 이에 해당하는 급기팬(12)의 회전수를 계산하여 급기팬(12)에 소정의 전압 또는 전류를 인가하여 제어한다. 상기 주제어부(26)는 종래 보일러에 사용되는 주제어부를 사용하거나 또는 별도의 마이크로프로세서를 사용하여 구성할 수 있음을 본 고안이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다.

주제어부(26)으로부터의 제어신호에 의하여 급기팬(12)의 회전수가 변화하면 주제어부(26)에서는 급기팬회전수감지부(16)로부터 급기팬(12)의 회전수를 측정하여 인가된 전압에 상응하는 회전수인가를 측정한다. 만일 회전수가 정확하지 않으면 주제어부(26)에서는 회전수를 정확하게 유지하도록 제어전압을 변경할 수 있다. 또한 무동력팬회전수감지부(22)로부터 무동력팬(24)의 회전수를 측정하여 정상회전수를 유지할 수 있도록 급기팬(12)을 제어할 수 있다.

상기와 같이 본 고안에 의하면 강제급기방식 보일러의 역풍을 감지하고, 역풍으로 인하여 발생되는 연소성능의 저하를 회전수를 변화시켜 방지할 수 있으며, 더욱이 불완전연소에 의한 폐가스를 배출할 수 있으므로 가스중독의 위험이 제거되는 이점이 있는 것이다.

본 고안은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 고안이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 실용신안등록청구범위에 속한다 할 것이다.

Claims

연소실(6)의 상부측에 위치하며 배기후드(2')의 연도내부를 통하여 배출되는 배기가스의 이동에 의하여 회전하는 무동력팬(24);

상기 무동력팬(24)의 회전부에 설치되어서 무동력팬(24)의 회전수를 측정하는 무동력팬회전수감지부(22)와; 및

상기 무동력팬회전수감지부(22)로부터 입력되는 회전수데이타에 기초하여 급기팬(12)의 회전수를 제어하는 주제어부(26)로 구성되며, 상기 주제어부(26)는 무동력팬(24)의 회전수가 감소하면 그에 상응하는 값으로 급기팬(12)의 회전수를 증가시켜 연소실(6)에 공급되는 풍량을 증가시킴으로써 무동력팬(24)의 회전수를 정상회전수로 유지하는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 역풍감지장치.