KR880000700Y1 - 급 탕 기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

급 탕 기

제1도는 종래 공지의 급탕기의 설명선도.

제2도는 열교환기내의 물의 비등을 확실하게 방지할 수 있는 범위를 설명하는 설명선도.

제3도는 본 고안의 급탕기의 실시일예를 표시한 설명선도.

제4도는 본 고안의 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 열교환기 2 : 버너

3 : 연소제어기 4 : 수온센서

5 : 수량센서 6 : 부하열량검출기

7 : 비교기

본 고안은 열교환기내의, 뜨겁게 데워진 물의 비등을 방지할 수 있는 급탕기에 관한 것으로서 종래의 급탕기로서 열교환기를 가열하는 버너의 연소량을 출탕온도와 설정온도와의 편차에 맞추어 비례적으로 제어하는 연소제어기를 구비하여 출탕온도를 설정온도에 제어할 수 있도록 된것은 알려져 있다.

이러한 것에 의하면, 출탕온도는 열교환기의 급탕관내에 형성된 서머스타등의 감온소자에 의하여 검지할 수 있도록 되어 있어 버너의 연소량의 변화가 출탕온도의 변화로써 감온소자에 의하여 검출되기 까지에 다소의 시간이 걸린다는 문제가 있었다.

따라서 이 버너의 점화초기에 설정온도를 최고온도 가까이 설정하고, 이 열교환기의 급수관내에, 예컨대 태양열 이용장치에서의 비교적 고온의 물이 유입될 경우에는이 버너의 연소량에 대한 정보가 이 감온소자에 전달되기 까지의 사이에 이 열교환기내의 물이 비등됨을 생각하게 되어 이 경우의 대책으로서 이것에는 비등방지 장치가 구비됨을 일반화 한 것이다.

그러나 이 비등방지장치는 출탕온도가 비등온도에 가까와 진것을 감지하여 기구의 운전을 멈추게 한것으로서, 이 방지장치가 작동할 때마다 급탕기내는 비등온도에 가까운 온도의 뜨거운 물에 의하여 기구의 내구성은 손상한다는 불합리한 점이 있었다.

따라서 이 불합리점을 해소하기 위하여 제1도에 표시된 바와 같이 상기 종래의 비등방지장치 대신에 버너(a)로 가열되는 열교환기(b)의 급수관(c) 내에, 물의 흐름에 따라 가동되는 자성체로 된 플로우트[Float : 子, 부표(d)]와 그가 미치는 자력에 의하여 작동하는 리드스위치(e)등으로 구성된 유량\스위치(f)를 배설하고 이 플로우트(d)의 자성, 이 리드스위치(e)의 작동력 등을 적절히 조합하여 급수온도가 일정치 이하로 되거나 급수량이 일정치 이상일때에만 유량스위치(f)가 가동되어 개스공급로(g)에 연결시킨 연소공급밸브(h)가 열려 이 버너(a)의 연소를 개시하도록 설정하여 이 열교환기(b)내의 물이 비등하는 것을 미연에 방지하는 것도 생각할 수 있다[예 : 일본국 공개실용신안공보(공개번호 실개소 56-139944호) 참조].

그러나 이것에 의하면, 예를 들면 열교환기(b)의 최대흡수 열량이 24,000Kcal/ hr일 때 실제로 이 열교환기(b)내의 물의 비등을 확실하게 방지할 수 있는 범위는 계산상 제2도의 곡선 C와 횡축으로 둘러싼 범위임에도 불구하고 기구의 운전범위는 그것보다 좁은 제2도의 A선, B선 및 횡축으로 둘러싼 우로 올라간 사선의 범위로 한정되고 말아 제2도의 우로 내려간 사선의 범위에서는 비등이 발생하지 않기 때문에 기구가 운전되지 않는 문제가 있다.

본 고안은 상기 불합리내지는 문제점을 해소하는 급탕기를 공급함을 목적으로 한것으로 제3도 및 제4도에서와 같이 열교환기(1)를 가열하는 버너(2)의 연소량을 출탕온도와 설정온도와의 편차에 맞추어 비례적으로 제어하는 연소제어기(3)를 구비하여 출탕온도를 설정온도로 제어할 수 있도록 한 급탕기에 있어서, 급수온도를 검출하는 수온센서(4)와 급수량을 검출하는 수량센서(5)와 이 수온센서(4)에 의하여 검출된 급수온도와 비등온도와 편차에 이 수량센서(5)에 의하여 검출된 급수량을 계산한 부하열량에 맞추어 출력을 발생하는 부하열량 검출기(6)와 이 부하열량 검출기(6)에 의하여 검출된 부하열량과 급탕기의 급탕능력에 의하여 설정된 이 열교환기(1)의 흡수열량과의 대, 소를 비교하는 비교기(7)등을 형성, 이 부하열량이 이 설정흡수 열량보다 적을 때에 발생하는 이 비교기(7)에서의 출력으로 이 버너(2)의 연소를 정지하도록 한것을 특징으로 한다.

이 연소제어기(3)는 출탕온도 검출용의 서머스타(8)와 출탕온도조절 손잡이(9)에 연이어 작동하는 출탕온도 설정용의 가변저항기(10) 등을 조합한 브릿지(bridge)회로(11)에 희하여 출탕온도와 설정온도와의 편차를 전압의 현태로 검출하고 그 전압을 연산증폭기(12)에 의하여 연산증폭하고 전류의 형태로 변환하여 트란지스터(13)의 베이스에 입력시켜 출탕온도와 설정온도와의 차에 맞춘 전류를 이 트란지스터(13)의 콜렉터측에 발생시키는 구성으로 하였다.

이 콜렉터측에 흐르는 전류를 버너(2)의 연료공급로(14)에 연결시킨 전자식 비례제어밸브(15)의 여자코일(15a)에 흘러서 이 제어밸브(15)의 개방도 나아가서는 이 버너(2)의 연소량이 비례적으로 제어하도록 한것이다.

이 수온센서(4)로서는 서머스타를 사용하고 수량셀서(5)로서는 감압다이오드를 사용하였다.

이 부하열량 검출기(6)는 급수온도 검출용의 이 수온셀서(4)와 비등온도 설정용의 저항(16)(17)등이 조합되며 급수온도와 비등온도와의 편차에 대응한 신호를 출력하는 브릿지회로(18)와 급수량에 대응한 신호를 출력하는 이 수량센서(5)와 양 신호를 계산하여 부하열량에 대응한 신호를 출력하는 연산증폭기(19)등으 된 것이다.

이 비교기(7)는 그 플러스 입력단자에 분압저항(20)(21)의 접속점의 전압 즉, 설정 흡수열량에 대응한 전압이 인가되며 마이너스 입력 단자에 이 부하열량 검출기(6)의 이 연산증폭기(19)의 출력 즉, 부하열량에 대응한 전압이 인가되어 이 부하열량이 이 설정흡수열량보다 적을때에 High레벨의 출력신호가 발생하도록 한것이다.

제4도 도면중(22)는 이 비교기(7)에서 High레벨의 출력신호가 발생했을 때 ON하는 트란지스터를 표시하며, (23)은 이 트란지스터(22)가 ON했을 때에 통전되는 릴레이를 표시하며, (23a)는 이 연소제어기(3)에 형성한 이 릴레이(23)의 항상 폐성되어 있는 접점을 표시한다. 이어서 그 작동을 설명하면, 부하열량 검출기(6)에 의하여 검출된 부하열량은 비교기(7)의 설정흡수열량보다 적어지면 이 비교기(7)에서 High레벨의 출력신호가 발생되고 이 신호에 의하여 트란지스터(22)가 ON되어 릴레이(23)가 통전되어 항상 폐성되어 있던 릴레이(23)의 폐성 접점(23a)이 개방된다.

이에 따르면, 버너(2)의 연소량을 제어하는 연소제어기(3)는 작동하지 않게되며, 이 버너(2)의 연소는 정지되어 열교환기(1)의 물은 비등하지 않는 상태에서 기구의 운전이 정지된다.

여기서 구체적인 경우에 대한 작동을 설명하면,

설정흡수열량은 급탕기를 16호로 하여 최대급탕능력에 대응시킨 경우라면 24,000Kcal/hr인 제2도의 곡선 C는 이 경우에 있어서 열교환기(1) 내의 물이 비등하지 않기 위한 부하열량의 한계를 표시한 것이고, (100℃-급수온도)×급수량에서 정하는 이 부하열량은 이 곡선 C와 횡축으로 둘러싼 부분에 있을 때는 이 비교기(7)에서 Low레벨의 출력신호가 발생하여 버너(2)는 최대 능력으로 점화 작동되어도 열교환기(1) 내의 물은 비등하지 않는 상태에서 기구의 운전이 정지된다.

제2도의 곡선 D는 버너(2)의 점화시에 폭발착화가 발생하지 않도록 일정시간 개스량을 모아서 완만한 점화를 하도록 한 경우에 있어서 설정흡수열량을 완만한 점화시의 열교환기(1)의 흡수열량에 : 10,000Kcal/hr로 했을 때에 열교환기(1)내의 물이 비등하지 않기 위한 부하열량의 한계를 표시한 것이고, 곡선C에 대하여 왼쪽상측이 되며 따라서 이 경우에는 곡선C의 경우에 비하여 기구의 운전범위가 넓어진다.

이와 같이 본 고안은 열교환기의 급수 관측에 있어서 부하열량을 검출하고 그 부하열량이 급탕기의 급탕능력에 의하여 설정되는 열교환기의 흡수열량보다 적을때에 버너의 연소를 정지하여 기구의 운전을 멈추어 이 열교환기내의 물의 비등을 미연에 방지할 수 있기 때문에 급탕기내는 비등온도에 가까운 온도로 방치되지 않으므로서 열교환기의 급탕관측의 정보에 따라 작동하는 비등방지장치를 이용하기 때문에 비등방지장치가 작동할 때마다 급탕기내가 비등온도에 가까운 온도로 말리워져 부식이 되는 상기 종래의 급탕기에 비하여 내구성이 우수한 효과가 있을 뿐만 아니라 열교환기내의 물의 비등을 확실하게 방지할 수 있는 범위를 급탕기의 급탕능력에 의하여 계산상 구해지는 범위와 대체로 같은 범위로 할 수가 있어 그것보다 좁은 범위로 하지 않으면 안되는 상기 유량스위치를 사용한 종래의 불합리한 것에 대하여 한층 우수한 효과를 지닌 것이다.

Claims (2)

1. 열교환기(1)를 가열하는 버너(2)의 연소량을 출탕 온도와 설정온도와의 편차에 맞추어 비례적으로 제어하는 연소제어기(3)를 구비하여 출탕온도를 설정온도로 제어할 수 있도록 된 통상의 것에 있어서, 급수온도를 검출하는 수온센서(4)와 급수량을 검출하는 수량센서(5)와 이 수온센서(4)에 의하여 검출된 급수온도와 비등온도와의 편차에 이 수량센서(5)에 의하여 검출된 급수량을 승산한 부하 열량에 맞춘 출력을 발생하는 부하열량검출기(6)와 이 부하열량 검출기(6)에 의하여 검출된 부하열량과 이 급탕기의 급탕능력에 의하여 설정된 이 열교환기(1)의 흡수열량과의 대, 소를 비교하는 비교기(7)를 형성, 이 부하열량이 이 설정흡수열량보다 적을때에 발생하는 이 비교기(7)에서의 출력에 의하여 이 버너(2)의 연소를 정지하게 함을 특징으로 하는 급탕기.
2. 제1항에 있어서, 설정흡수량을 버너(2)의 완만한 점화시에 있어서 열교환기(1)의 흡수열량과 대체로 같은 값으로 한것을 특징으로 하는 급탕기.