KR200200272Y1

KR200200272Y1 - A gas boiler

Info

Publication number: KR200200272Y1
Application number: KR2019980020225U
Authority: KR
Inventors: 오동민
Original assignee: 김철병; 주식회사경동보일러
Priority date: 1998-10-22
Filing date: 1998-10-22
Publication date: 2000-11-01
Also published as: KR20000008512U

Abstract

본 고안은 열교환기와 온수 열교환기가 10℃이상의 온도차에서 전자 밸브의 온/오프를 제어하여 버너에 연료를 공급하므로서 온수 열교환기의 온도 저하에 비례하여 연료를 공급하는 병렬 구조의 온수 열교환기를 구비한 가스 보일러를 제공하는 데 있다. 본 고안의 가스 보일러는 송풍기의 작동에 따라 흡입된 공기와 가스를 연소시키는 버너와, 버너에 의해 연소된 연소열과의 열교환을 통해 내부의 난방수를 가열하는 열교환기와, 열교환기를 통과하면서 열교환된 배기가스를 대기중에 방출하는 배기덕트와, 열교환기를 통해 가열된 난방수에 의해 급수를 가열하는 온수 열교환기를 포함하는 가스 보일러에 있어서, 온수 열교환기의 도관이 각각 병렬로 배치되어 컨트롤러를 통해서 열교환기의 온도와 상기 온수 열교환기의 온도차가 약 10℃ 이상에서만 버너에 가스를 공급하는 밸브의 가스 량을 조정하는 전자 밸브가 온/오프로 동작한다.The present invention is a gas having a parallel hot water heat exchanger that supplies fuel in proportion to the temperature drop of the hot water heat exchanger by supplying fuel to the burner by controlling the on / off of the solenoid valve at a temperature difference of 10 ℃ or more. To provide a boiler. The gas boiler of the present invention has a burner that burns air and gas sucked by the operation of the blower, a heat exchanger that heats the heating water inside through heat exchange with combustion heat burned by the burner, and exhaust heat exchanged through the heat exchanger. In a gas boiler comprising an exhaust duct for discharging gas into the atmosphere and a hot water heat exchanger for heating the water supply by heating water heated by the heat exchanger, the conduits of the hot water heat exchanger are arranged in parallel to each other. Only when the temperature difference between the hot water heat exchanger and the hot water heat exchanger is about 10 ° C. or more, the solenoid valve for adjusting the gas amount of the valve for supplying the gas to the burner operates on / off.

Description

Gas boiler with parallel hot water heat exchanger

본 고안은 가스 보일러에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 온수 열교환기와 열교환기의 온도차에 따른 가스 공급량의 비례제어 영역을 줄일 수 있는 병렬 구조의 온수 열교환기를 구비한 가스 보일러에 관한 것이다.The present invention relates to a gas boiler, and more particularly, to a gas boiler having a hot water heat exchanger having a parallel structure that can reduce the proportional control area of the gas supply amount according to the temperature difference between the hot water heat exchanger and the heat exchanger.

일반적으로 일정한 공간 내의 온도를 일정하게 유지하여 일의 능률을 올리도록 하는 것을 공기조화라 하며, 이때 사용되는 인위적인 수단을 공기조화장치라 한다. 공기조화장치는 실내 공기의 온도를 낮추는 냉방 장치와 그 온도를 높이는 난방장치가 있다.In general, to maintain a constant temperature in a certain space to increase the efficiency of work is called air conditioning, the artificial means used at this time is called an air conditioning device. An air conditioner includes a cooling device that lowers the temperature of indoor air and a heating device that increases the temperature.

이때 난방장치는 에너지원에 따라 유류를 사용하는 기름 보일러와, 기체를 사용하는 가스 보일러로 구분된다. 이 기름 보일러와 가스 보일러는 모두 유류와 가스를 발화물질로 사용하여 이 발화물질이 산화됨에 따라 발생하는 열을 이용하여 물을 가열하고, 이 가열된 물을 순환시킴으로써 실내의 온도를 높임과 동시에 온수를 제공한다.At this time, the heating device is divided into an oil boiler using oil and a gas boiler using gas according to energy sources. Both oil and gas boilers use oil and gas as ignition materials to heat water using the heat generated by the oxidization of these ignition materials, and circulate the heated water to increase the temperature in the room and at the same time hot water. To provide.

도 1은 종래 기술에 의한 직렬 구조의 온수 열교환기를 구비한 가스 보일러의 구성도로서, 이 가스 보일러(10)는 크게 캐비닛(20)과, 캐비닛(20) 내에 설치되어 있는 연소부(30)와, 연소부(30)에 근접되어 있는 주열교환부(40) 및 온수공급부(50), 그리고 컨트롤부(60)로 이루져 있다.1 is a configuration diagram of a gas boiler having a hot water heat exchanger having a series structure according to the prior art, and the gas boiler 10 includes a cabinet 20, a combustion unit 30 installed in the cabinet 20, and a gas boiler 10. The main heat exchanger 40, the hot water supply unit 50, and the control unit 60 adjacent to the combustion unit 30 are formed.

연소부(30)는 전자 밸브(32)에 의해 미도시한 가스탱크로부터 공급되는 가스량을 조절하고, 단부에 버너(34a)를 구비한 매니폴더(34)가 고정되어 있다. 버너(34a)에 초기 연소를 점화하는 점화 트랜스(37)와, 점화된 후 비정상적으로 과열되어 화염의 정도가 지나친 것을 감지하는 화염 감지기(37a)가 설치되어 있다. 매니폴더(34)의 하부에 점화 및 연소에 필요한 공기를 공급하는 블로워(39)가 설치되어 있다.The combustion part 30 adjusts the amount of gas supplied from the gas tank not shown by the solenoid valve 32, and the manifold 34 provided with the burner 34a at the edge part is being fixed. The burner 34a is provided with an ignition transformer 37 for igniting the initial combustion and a flame detector 37a for detecting that the degree of flame is excessively overheated after being ignited. A blower 39 is provided below the manifold 34 to supply air for ignition and combustion.

주열교환부(40)는 버너(34a)로부터 발생된 열과 펌프(42) 압력으로 이송되는 물 사이에 열교환이 이루어지도록 한 것으로서 파이프(36)가 권취되어 있고, 파이프(36) 사이에 다수의 흡열판(36a)이 수직으로 구비되어 있다. 파이프(36)의 일측에는 수온이 적정 수준으로 유지하도록 하는 과열방지센서(38)와 온도감지센서(38a)가 설치되어 있다.The main heat exchange part 40 is a heat exchange between the heat generated from the burner 34a and the water transferred to the pump 42 pressure is wound around the pipe 36, a plurality of endotherms between the pipe 36 The plate 36a is provided vertically. One side of the pipe 36 is provided with an overheat prevention sensor 38 and a temperature detecting sensor 38a to maintain the water temperature at an appropriate level.

온수 공급부(50)는 주열교환부(40)를 거치면서 열교환이 이루어진 물을 저장하고 저장된 물을 난방 또는 온수로 사용하도록 한 것으로 시스템탱크(52)와 급수 라인을 통해 유입되는 물을 차단하거나 통과시키는 보충수 밸브(54)와 보충수 밸브(54)를 거친 물속에 포함되어 있는 이물질을 제거하는 여과기(56)로 구성된다. 여기서 보충수 밸브(54) 이전에 설치되어 있는 온수흐름 스위치(55)를 통해 온수 열교환기(57)로 급수가 공급되도록 하고, 여과기(56)를 통과한 난방 환수가 공급되도록 설치되어 있다.The hot water supply unit 50 stores the heat exchanged water through the main heat exchanger 40 and uses the stored water as heating or hot water to block or pass water flowing through the system tank 52 and the water supply line. It is composed of a filter 56 for removing the foreign matter contained in the water through the make-up water valve 54 and the make-up water valve 54. Here, the water supply is supplied to the hot water heat exchanger 57 through the hot water flow switch 55 installed before the replenishment water valve 54, and the heating return water passing through the filter 56 is supplied.

온수 열교환기(57)의 토출측에는 삼방 밸브(58)가 구비되어 공급된 급수와 난방 환수를 온수와 난방 측으로 보내도록 한다. 즉, 삼방 밸브(58)는 그 작동 상태에 따라 급수저장탱크(52) 내에 채워져 있는 온수를 난방으로 공급하기도 하고 직접 온수만을 사용할 수 있게 한다.The discharge side of the hot water heat exchanger 57 is provided with a three-way valve 58 to send the supplied water supply and heating return to the hot water and heating side. That is, the three-way valve 58 may supply hot water filled in the water storage tank 52 by heating according to its operating state, and use only hot water directly.

상기와 같이 구성된 가스 보일러는 온수 열교환기(57)는 도관이 직렬식 적층 구조로 이루어져 있기 때문에 온수 열이 쉽게 뜨거워지고 식혀진다. 또한 종래 기술의 가스 보일러는 가스밸브(32)의 작동에 따라 유입된 가스를 컨트롤러(60)가 전류비례제어 전자밸브(32a)의 온/오프를 조정하여 가스량을 가변시킨다.In the gas boiler configured as described above, the hot water heat exchanger 57 is easily heated and cooled because the conduit has a series laminated structure. In addition, the gas boiler of the prior art changes the amount of gas by controlling the on / off of the current proportional control solenoid valve 32a for the gas introduced according to the operation of the gas valve 32.

한편, 가스 보일러는 난방과 온수를 사용할 때 열교환기에 연결된 온도감지센서(38a)와 온수 열교환기(57)의 온도가 각각 80℃와 60℃로 측정되어 두 온도차가 약 20℃ 이상일 경우 버너를 작동시킨다. 이때 버너의 연소 효율은 정상 연소시의 1/3∼1/2밖에 커버하지 못한다.On the other hand, the gas boiler measures the temperature of the temperature sensor 38a and the hot water heat exchanger 57 connected to the heat exchanger at 80 ° C. and 60 ° C., respectively, when the heating and hot water are used. Let's do it. At this time, the burner's combustion efficiency covers only 1/3 to 1/2 of normal combustion.

그러나, 최소 유량에서 온수 열교환기의 온수 열이 많이 올라가지 않을 때 계속해서 전자 밸브(32)가 온/오프로 반복하면 연소부(30)에서는 완전 연소가 이루어지지 않아 배출구를 통해 NOx, CO 등의 유해 가스가 배출되는 문제점이 있었다.However, when the hot water heat of the hot water heat exchanger does not increase much at the minimum flow rate, if the solenoid valve 32 is repeatedly turned on and off, the combustion unit 30 does not completely burn and thus NOx, CO, etc. There was a problem that the harmful gas is discharged.

그러므로, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 본 고안은 최소 유량에서 온수 열이 크게 상승되지 않을 경우 버너의 연소를 1/4 이하로 줄이도록 온수 열교환기의 도관 구조를 병렬식으로 바꾸므로써 전자 밸브의 비례제어영역을 작게 하여 버너의 불완전 연소로 인한 유해 가스의 배출을 막을 수 있는 병렬 구조의 온수 열교환기를 구비한 가스 보일러를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention devised to solve the above problems is to change the conduit structure of the hot water heat exchanger in parallel so as to reduce the burner combustion to less than 1/4 when the hot water heat is not greatly increased at the minimum flow rate. It is an object of the present invention to provide a gas boiler having a hot water heat exchanger having a parallel structure that can reduce the proportional control area of the valve to prevent the discharge of harmful gas due to incomplete combustion of the burner.

도 1은 종래 기술에 의한 직렬 구조의 온수 열교환기를 구비한 가스 보일러의 구성도,1 is a configuration diagram of a gas boiler having a hot water heat exchanger having a series structure according to the prior art;

도 2는 본 고안에 따른 병렬 구조의 온수 열교환기를 구비한 가스 보일러의 구성도.2 is a block diagram of a gas boiler having a hot water heat exchanger of a parallel structure according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

100: 가스 보일러 110: 버너100: gas boiler 110: burner

112: 현열부 열교환기 112a: 온도 감지 센서112: sensible heat exchanger 112a: temperature sensor

114: 잠열부 열교환기 130: 온수 열교환기114: latent heat exchanger 130: hot water heat exchanger

상술한 본 고안의 목적은 송풍기의 작동에 따라 흡입된 공기와 가스를 연소시키는 버너와, 버너에 의해 연소된 연소열과의 열교환을 통해 내부의 난방수를 가열하는 열교환기와, 열교환기를 통과하면서 열교환된 배기가스를 대기중에 방출하는 배기덕트와, 열교환기를 통해 가열된 난방수에 의해 급수를 가열하는 온수 열교환기를 포함하는 가스 보일러에 있어서, 온수 열교환기의 도관이 각각 병렬로 배치되어 컨트롤러를 통해서 열교환기의 온도와 상기 온수 열교환기의 온도차가 약 10℃ 이상에서만 버너에 가스를 공급하는 밸브의 가스 량을 조정하는 전자 밸브가 온/오프로 동작하는 것을 특징으로 하는 병렬 구조의 온수 열교환기를 구비한 가스 보일러에 의해 달성된다.An object of the present invention described above is a burner for burning air and gas sucked by the operation of the blower, a heat exchanger for heating the heating water inside through heat exchange with combustion heat burned by the burner, and In a gas boiler comprising an exhaust duct for releasing exhaust gas into the atmosphere and a hot water heat exchanger for heating the water supply by heating water heated by the heat exchanger, the conduits of the hot water heat exchanger are respectively arranged in parallel to exchange the heat through the controller. The temperature of the hot water heat exchanger with a parallel structure of the hot water heat exchanger, characterized in that the solenoid valve for adjusting the amount of gas of the valve for supplying gas to the burner only when the temperature difference between the hot water heat exchanger is about 10 ℃ or more Achieved by the boiler.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 고안에 따른 병렬 구조의 온수 열교환기를 구비한 가스 보일러의 구성도이다. 이때, 본 고안에 따른 가스 보일러(100)의 온수 열교환기(130)는 도 2에 나타난 바와 같이 도관이 각각 병렬로 배치되어 있다.2 is a configuration diagram of a gas boiler having a hot water heat exchanger having a parallel structure according to the present invention. At this time, in the hot water heat exchanger 130 of the gas boiler 100 according to the present invention, the conduits are arranged in parallel as shown in FIG. 2.

한편, 본 실시예의 가스 보일러는 종래 기술의 가스 보일러와는 다른 구조로서, 컨트롤러(136)가 송풍기(108) 회전수와 같은 입력값의 변화에 대응하여 전자 밸브(142)의 온/오프를 제어하므로써 버너(110)로 공급되는 가스량을 가변시켜 연소부(102)의 가스와 공기의 혼합비를 조절하는 방식이다.On the other hand, the gas boiler of the present embodiment has a different structure from the gas boiler of the prior art, in which the controller 136 controls the on / off of the solenoid valve 142 in response to a change in an input value such as the number of revolutions of the blower 108. Therefore, the amount of gas supplied to the burner 110 is varied to control the mixing ratio of the gas and the air of the combustion unit 102.

좀더 상세하게 본 고안의 가스 보일러(100)의 구조를 설명하면, 송풍기(108)와 표면연소 예혼합 버너(110)가 연소부(102)의 상부에 배치되어 있다. 연소부(102)의 상부에는 송풍기(108)의 작동에 따라 흡기덕트(104)를 통해 흡입된 급기와 가스를 연소시키는 버너(110)가 설치되어 있으며, 버너(110) 아래에는 차례대로, 현열부 열교환기(112)와 잠열부 열교환기(114)가 배치되어 있다. 현열부 열교환기(112)는 버너에서 발생된 현열이 직접적으로 접촉되어 열교환되는 과정에서 난방수를 가열하게 되며, 잠열부 열교환기(114)는 배기가스와의 열접촉시에 발생되는 잠열을 이용하여 난방수를 가열시킨다. 그리고, 112a는 현열부 열교환기(112)의 온도 감지센서이고, 114a는 과열 방지기이다.Referring to the structure of the gas boiler 100 of the present invention in more detail, the blower 108 and the surface combustion pre-mix burner 110 is disposed above the combustion unit 102. The upper part of the combustion unit 102 is provided with a burner 110 for burning the air and the gas sucked through the intake duct 104 in accordance with the operation of the blower 108, in turn, under the burner 110, sensible heat The secondary heat exchanger 112 and the latent heat exchanger 114 are disposed. The sensible heat exchanger 112 is to heat the heating water in the process of the sensible heat generated in the burner is in direct contact with the heat exchanger, the latent heat exchanger 114 uses the latent heat generated during thermal contact with the exhaust gas To heat the heating water. In addition, 112a is a temperature sensor of the sensible heat exchanger 112, 114a is an overheat protector.

잠열부 열교환기(114)를 통과한 배기가스는 배기덕트(118)를 통해서 외부로 방출되며, 열교환 과정에서 발생된 응축수는 배기후드(116)에 모아진 다음 외부로 배출된다.Exhaust gas passing through the latent heat exchanger 114 is discharged to the outside through the exhaust duct 118, the condensate generated in the heat exchange process is collected in the exhaust hood 116 and then discharged to the outside.

보일러의 좌측 하부에는 난방수를 순환시키는 순환펌프(120)가 배치되어 있다. 순환펌프(120)가 작동되면, 실내의 난방을 마친 난방수는 라인(L1)을 통해서 난방수 여과기(122)로 유입하게 된다. 난방수 여과기(122)에서는 난방수에 포함되어 있는 불순물을 제거하게 되며, 여과된 난방수는 상부의 기수 분리기(124)로 보내진다. 기수 분리기(124)는 난방수에 포함되어 있는 공기를 배출하기 위한 것으로, 상부의 에어벤트를 통해서 공기를 배출하게 된다.In the lower left of the boiler, a circulation pump 120 for circulating the heating water is disposed. When the circulation pump 120 is operated, the heating water which has finished heating in the room is introduced into the heating water filter 122 through the line L1. The heating water filter 122 removes impurities contained in the heating water, and the filtered heating water is sent to the upper water separator 124. The water separator 124 is for discharging air contained in the heating water, and discharges the air through the upper air vent.

과압방지밸브(128)는 난방수의 일부를 팽창탱크(144)로 보내 압력을 조절하게 된다. 기수 분리기(122)를 통과한 난방수는 순환펌프(120)의 작동으로 라인(L2)을 통해서 잠열부 열교환기(114)로 공급된 다음, 현열부 열교환기(112)를 지나면서 가열되어 라인(L3)으로 배출된다. 라인(L3)을 통해 배출된 난방수는 삼방 밸브(126)의 작동에 따라 실내로 공급된다.The overpressure preventing valve 128 sends a portion of the heating water to the expansion tank 144 to adjust the pressure. The heating water passing through the water separator 122 is supplied to the latent heat exchanger 114 through the line L2 by the operation of the circulation pump 120, and then heated while passing through the sensible heat exchanger 112, the line Discharged to (L3). The heating water discharged through the line L3 is supplied to the room according to the operation of the three-way valve 126.

보일러의 중간 하부에는 난방수의 열을 이용하여 온수를 얻는 온수 열교환기(130)가 도시되어 있다. 온수흐름스위치(132)의 작동에 따라 라인(L6)을 통해 유입된 냉수는 온수 열교환기(130)를 지나는 과정에서 가열된 다음, 라인(L7)을 통해서 배출된다.In the middle lower portion of the boiler is shown a hot water heat exchanger 130 to obtain hot water using the heat of the heating water. In accordance with the operation of the hot water flow switch 132, the cold water introduced through the line (L6) is heated in the process of passing through the hot water heat exchanger 130, and then discharged through the line (L7).

보일러의 우측 하부에는 가스 공급장치가 설치되어 있는데, 가스밸브(140)의 작동에 따라 라인(L8)을 통해 유입된 가스는 라인(L9)을 통해서 연소부(102) 상부의 노즐(8)로 공급된다. 이때, 가스의 공급량은 공기비례제어 전자밸브(142)의 작동에 따라 가변됨으로써 외기의 변화에 따른 공급량을 보상하게 된다. 이렇게 공급된 가스는 점화 트랜스(138)를 통해 점화되어 연소되는데, 이러한 일련의 연소과정은 사용자가 조작하는 실내온도 조절기(134)의 입력신호를 받는 컨트롤러(136)에 의해서 제어된다.A gas supply device is installed at the lower right side of the boiler, and the gas introduced through the line L8 according to the operation of the gas valve 140 flows through the line L9 to the nozzle 8 above the combustion unit 102. Supplied. At this time, the supply amount of gas is changed according to the operation of the air proportional control solenoid valve 142 to compensate for the supply amount according to the change of the outside air. The gas thus supplied is ignited and combusted through the ignition transformer 138. This series of combustion processes is controlled by the controller 136 which receives an input signal from the room temperature controller 134 operated by the user.

상기와 같이 구성된 본 고안의 가스 보일러는 온수 열교환기(130)의 도관이 각각 병렬로 배치되어 있기 때문에 버너가 작동하지 않아도 소정 시간동안 온수 열이 쉽게 식혀지지 않는다.Gas boiler of the present invention configured as described above is because the conduits of the hot water heat exchanger 130 are arranged in parallel, respectively, even if the burner does not operate, the hot water heat is not easily cooled for a predetermined time.

하지만 본 고안은 컨트롤러(136)를 통해서 현열부 열교환기(112)에 연결된 온도감지 센서(112a)에서 측정된 온도와 상기 온수 열교환기(130)의 온도차가 약 10℃ 이상에서만 버너에 가스를 공급하는 전자 밸브(142)를 동작하도록 제어하기 때문에 종래 기술의 가스 보일러보다 비례제어 범위가 20℃에서 10℃로 약 50% 정도 감소된다.However, the present invention supplies gas to the burner only when the temperature measured by the temperature sensor 112a connected to the sensible heat exchanger 112 through the controller 136 and the temperature difference of the hot water heat exchanger 130 are about 10 ° C. or more. Since the solenoid valve 142 is controlled to operate, the proportional control range is reduced by about 50% from 20 ° C. to 10 ° C. than the gas boiler of the prior art.

이에 따라 본 고안의 가스 보일러는 최소 유량에서 온수 열교환기(130)의 온수 열이 크게 상승되지 않을 경우 버너의 연소를 1/4 이하로 줄이고, 연소부(102)에서도 완전한 연소가 이루어져 NOx, CO 등의 유해 가스가 발생하지 않는다.Accordingly, the gas boiler of the present invention reduces the combustion of the burner to 1/4 or less when the hot water heat of the hot water heat exchanger 130 is not greatly increased at the minimum flow rate, and complete combustion is performed even in the combustion unit 102, so that NOx, CO No harmful gases such as this occur.

이상으로 설명한 본 고안에 의하면, 열교환기와 온수 열교환기가 10℃이상의 온도차에서 전자 밸브의 온/오프를 제어하여 버너에 연료를 공급하기 때문에 온수 열교환기의 온도 저하에 비례하여 연료를 공급함으로써, 최소 유량에서 온수 열이 크게 상승되지 않을 경우 버너의 연소를 1/4 이하로 줄여서 연소효율을 높이고, 동시에 유해가스의 배출을 최대한 억제하여 환경오염을 방지할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention described above, since the heat exchanger and the hot water heat exchanger supplies fuel to the burner by controlling the on / off of the solenoid valve at a temperature difference of 10 ° C or more, by supplying fuel in proportion to the temperature drop of the hot water heat exchanger, the minimum flow rate If the hot water is not significantly increased in the burner to reduce the burner to less than 1/4 to increase the combustion efficiency, at the same time there is an advantage to prevent the pollution by maximizing the emission of harmful gases.

Claims

A burner that burns the inhaled air and gas according to the operation of the blower, a heat exchanger that heats the heating water inside through heat exchange with the combustion heat burned by the burner, and discharges the heat exchanged exhaust gas into the atmosphere through the heat exchanger. A gas boiler comprising an exhaust duct and a hot water heat exchanger for heating water supply by heating water heated through a heat exchanger,

The conduits of the hot water heat exchanger are arranged in parallel so that the solenoid valve for adjusting the gas amount of the valve for supplying gas to the burner only when the temperature difference between the temperature of the heat exchanger and the hot water heat exchanger is about 10 ° C. or more through a controller. Gas boiler having a hot water heat exchanger of parallel structure characterized in that the operation on / off.