KR890002993B1 - Hot water boiler - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본 발명의 구성을 보인 고형탄 온수 보일러의 단면도.1 is a cross-sectional view of a solid coal hot water boiler showing the configuration of the present invention.
제2도는 제1도의 정면도로서 부분 절취의 단면도.2 is a cross-sectional view of the partial cutaway as the front view of FIG.
제3도는 본 발명의 작용상태도.3 is a functional state diagram of the present invention.
제4도는 본 발명의 평단면도.4 is a cross-sectional plan view of the present invention.
제5(a)도,제5(b)도는 본 발명의 제어 회로도.5 (a) and 5 (b) are control circuit diagrams of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 홉퍼 2 : 램1: Hopper 2: Ram
3 : 로드 4 : 축3: rod 4: shaft
5 : 회전링크 6 : 작동링크5: rotation link 6: operation link
7 : 편심레버 8 : 슬라이드판7: eccentric lever 8: slide plate
9 : 왕복링크 10 : 레버9: reciprocating link 10: lever
11 : 제거판 12 : 재받이11: remover 12: resubmit
13 : 로스톨 14 : 연관13: Rostol 14: Association
15 : 집진실 16 : 연도15: dust collection room 16: year
17 : 뚜껑 18 : 송풍팬17: lid 18: blowing fan
19 : 송풍관 20 : 버켓19: ventilation pipe 20: bucket
21 : 차단판 A : 보일러 동체21: blocking plate A: boiler body
S : 연소실 W : 수실S: combustion chamber W: water chamber
M : 모우터 W2: 물센서M: Motor W 2 : Water Sensor
TS: 온도센서 AN : 엔드게이트T S : Temperature sensor AN: End gate
IN : 인버터 OR : 오어게이트IN: Inverter OR: Orgate
IC : 비교기 IC : 타이머IC: Comparator IC: Timer
IC7: 카운터 T : 트라이액IC 7 : Counter T: Triac
LED : 광전소자 VR : 가변저항LED: Optoelectronic Device VR: Variable Resistance
Q1: 트랜지스터 Ry: 릴레이Q 1 : Transistor R y : Relay
P : 펌프P: Pump
본 발명은 입상선탄 등과 같은 고형연료를 사용하는 온수 보일러에 관한 것으로서, 특히, 연료가 자동으로 공급되고 회재처리가 자동으로 이루어지며, 수실의 만수상태 및 온도 상태등을 감지하여 보일러의 가동시간을 효율적으로 단속하고, 일정한온수를 유지 및 공급하며 안전성이 도모되도록 자동화시킨 보일러와 그의 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hot water boiler using a solid fuel, such as granular coal, etc., in particular, the fuel is automatically supplied and ash processing is made automatically, and the operating time of the boiler by detecting the full state and temperature of the water chamber, etc. The present invention relates to a boiler and its control device that are efficiently controlled, maintained and supplied with constant hot water, and automated for safety.
주지하는 바와 같이, 입상석탄의 고형 연료는 유류에 비하여 연료비가 월등이 저렴한 잇점이 있으나, 유체와 같이 배관을 통하여 흐를수가 없으므로 연속적인 연료의 공급이 용이하지 않을 뿐 아니라 산화된 후에 희재를 남기게 되므로 재처리의 곤란성이 내재되어 있다. 따라서 , 고형연료를 사용하는 연료 자동공급방식의 보일러를 구성하려면 기계적로 상당히 복잡해져 체적이 크게 비대해 지게 된다.As is well known, the solid fuel of granular coal has a lower fuel cost than oil, but since it cannot flow through a pipe like a fluid, it is not easy to supply continuous fuel, and remains rare after oxidation. The difficulty of reprocessing is inherent. Therefore, the construction of the automatic fuel-fueled boiler using the solid fuel is quite complicated mechanically and becomes very large in volume.
더우기, 제작비용의 과중한 부담이 수반되고 이에 관련한 수많은 부품의 잦은 고장이 예상되므로 잦은 고장이 예상되므로 해당석탄 보일러에 관한 기술이 끊임없이 연구되었고 공지 되었음에도 불구하고 실사용시의 문제점이 커다란 지적이 요인되어 보편화되지 못하고 있는 실정이다. 연료비가 경제적인 보일러를 운용하기 위해 소망스러운 점은석탄을 주연료로 하는 것이며, 유류보일러와 마찬가지로 자동화 시스템을 갖추어 운영하는 것이 바람직스러울 것이다.In addition, due to the heavy burden of manufacturing costs and frequent failure of many parts related to this, frequent failures are expected. This is not true. One of the reasons for the cost-effective operation of boilers is to use coal as the main fuel, and as with oil boilers, it would be desirable to have an automated system.
즉, 고형연료의 지속적인 공급과 회재처리를 자동화시킴은 물론, 수실내의 온도를 감지하고, 이에 다른 온수 순환펌프가 제어회로에 의하여 자동으로 동작하여 수실온도를 조절할 필요가 있게 된다.That is, as well as automating the continuous supply and ash processing of the solid fuel, as well as sensing the temperature in the water chamber, and the other hot water circulation pump is automatically operated by the control circuit it is necessary to adjust the water chamber temperature.
그러나 종래의 고형연료 보일러는 상술한 요구 사항중에 어느 일부분만 적절히 달성 할 수 있는 제한성이 있엇으며 그나마 복잡한 구조에 의하여 시도 되었었다.However, the conventional solid fuel boiler has a limitation in that only a part of the above requirements can be properly achieved, but has been attempted by a complicated structure.
또 수실내의 온도제어에 있어서도, 온도변화에 따라 변화가 일어나는 특종의 금속으로 수실내의 온도를 감지하고 이를 트랜지스터 회로에 의하여 릴레이 및 마그네트 스위치를 동작시켰었다.In addition, in the temperature control in the chamber, a special metal that changes according to the temperature change senses the temperature in the chamber and operated the relay and the magnet switch by the transistor circuit.
이러한 방식은 장기 사용시 오동작이 빈번해지며 수실의 저수위에 대한 경보장치만 구비되어 있을 뿐 차단장치가 없어 폭발의 위험이 있으며 사용이 불편하였던 것이다.In this method, malfunctions become frequent during long-term use, and there is only a warning device for low water level in the chamber, and there is no blocking device, so there is a risk of explosion and it is inconvenient to use.
본 발명의 주목적은, 고형 연료를 사용하여 자동으로 공급, 연소 및 재처리를 이루게 하되 간결한 구성 요소에 의하여 달성될 수 있도록 구조를 개선시킨 것이다.The primary object of the present invention is to improve the structure so that it can be automatically fed, combusted and reprocessed using solid fuels, but achieved by means of simple components.
본 발명의 다른 목적은, 보일러의 가동을 주기적으로 자동제어하여 연료를 절감하고 최상의 상태를 항상 유지할 수 있도록 운영하려는 것이다.Another object of the present invention is to periodically operate the boiler automatically to save fuel and maintain the best state at all times.
본 발명의 또 다른 목적은, 연소열량을 수실에서 거의 흡수되게하여 열손실을 최대로 방지하고, 온수의 유출로 인한 온도저하에 신속히 대처리하도록하여 열효율의 극대화를 꾀하게 하려는 것이다.Another object of the present invention is to maximize the thermal efficiency by allowing the amount of combustion heat to be almost absorbed in the water chamber to prevent heat loss to the maximum, and to quickly treat the temperature due to the outflow of hot water.
본 발명의 또 다른 목적은, 보일러내에 만수 상태가 되어 있지 않으면 각 부하의신호가 차단되면서 보일러의 작동이 중지되어 저수위에 대한 안정성을 완벽하게 도모시키는 것이다.Still another object of the present invention is to completely stabilize the low water level by stopping the operation of the boiler while the signal of each load is interrupted when the boiler is not in full water.
위와 같은 본 발명을 달성할 수 있는 특징은, 설정된 시간에 주기적으로 연료가 공급되고, 수실의 온도를 감지하여 허용된 온도에 다달으면 모든 동작이 자동적으로 중지되도록 온도 조절용 제어기능을 갖게한다는 것으로서 보다 상세한 구조와 작용 및 효과를 첨부된 도면과 관련하여 상세히 기술하면 다음과 같다.As a feature of achieving the present invention as described above, the fuel is periodically supplied at a set time, and has a temperature adjustment control function so that all operations are automatically stopped when the temperature of the chamber is reached and the temperature is allowed. Detailed structures, operations, and effects are described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명에 의한 보일러(A)의 내부 구성도로서, 크게 나누어 연료 공급부, 연소부, 재처리부, 송풍부, 제어부로 구분된다. 연료공급부는 연료투입구(11)를 개페할 수 있는 홉퍼(1)의 하단에 수평으로 왕복되는 램(2)이 위치되어 홉퍼(1)내부에 있는 고형 연료의 유출을 차단하거나 유출량을 연소실(S)로 이송되도록 밀어준다. 램(2)에는 로드(3)가 연결되고 로드(3)는 축(4)에 설치된 회전링크(5)와 연결되며, 이의 하단에 있는 작동링크(6)와 모우터(M)의 편심레버(7)로 연결된다. 따라서, 모우터(M)가 회전하면 편심레버(7)에 의하여 작동링크(6)가 왕복되며 이에 연결된 회전 링크(5)가 축(4)을 중심으로 회동하여 상부의 로드(3)를 비롯한 램(2)을 슬라이드판(8)상에 전·후진 작동시키게 되는 것이다. 모우터(M)는 영구자석을 계자로 사용된 DC모우터로서 작동중 오프(OFF)가 되더라도 모우터 축은 항상 최초의 위치에서 자동적으로 정지되게 설계되어 있다.1 is an internal configuration diagram of the boiler A according to the present invention, and is broadly divided into a fuel supply unit, a combustion unit, a reprocessing unit, a blower unit, and a control unit. The fuel supply unit has a ram (2) horizontally reciprocated at the bottom of the hopper (1) that can open the fuel inlet (11) to block the outflow of solid fuel in the hopper (1) or to reduce the flow rate of the combustion chamber (S) To be transferred. The rod 2 is connected to the ram 2, and the
따라서, 후술하는 바와 같이 타이머에 의하여 전원이 잠시 인가되면 제1도와 같이 되어 있던 램(2)이 모우터(M)에 의하여 후퇴함과 동시에 홉퍼(1)에서 일정한 량의 연료가 유출되고 복원기능을 갖춘 모우터(M)에 의하여 램(2)이 원위치로 전진 될때 유출량의 로스톨(13)으로 밀려 들어가게 되므로 모우터(M)를 주기적으로 작동할 때마다 고형연료의 공급이 달성된다.Therefore, when the power is temporarily applied by the timer as described below, the ram 2 as shown in FIG. 1 retreats by the motor M, and at the same time, a certain amount of fuel flows out of the hopper 1, and a restoring function is performed. When the ram (2) is pushed into the stall (13) of the outflow amount by the motor (M) equipped with a flow rate so that the supply of solid fuel every time the motor (M) is periodically operated.
이 동작과 함께 재처리부의 기능도 동시에 수행되는 것으로서, 회전링크(5)의 하단에 장대한 왕복링크(9)가 연결되 이의 선단에는 레버(10)가 연결되어 재제거판(11)과 함께 회동하도록 되어 있다.Along with this operation, the function of the reprocessing unit is also performed at the same time. A grand reciprocating
즉, 상술한 바와 같이 모우터(M)가 1행정을 위하여 동작될 때 왕복링크(9)가 견인되어 레버(10)를 비롯한 제거판(11)을 회동시키면 로스톨(13)상에서 연소된 후 클링커된 덩어리가 새로운 연료의 진입과 더불어 제거판(11)방향으로 밀려나게 되거 이러한 덩어리가 축적되는 것을 방질하기 위하여 제거판(11)이 클리어커된 덩어리를 가볍게 충격하여 하부의 재발이 판(12)으로 하락시키게 되는 것이다.That is, as described above, when the motor M is operated for one stroke, the
이 동작은 모우터(M)에 의하여 연료공급부의 램(2) 전·후진동작과 동시에 이루어진다. (도면 제3도 참조)This operation is simultaneously performed by the motor M at the same time as the ram 2 forward and backward operations of the fuel supply unit. (See Fig. 3)
연소부는, 보일러 동체(A)의 커다란 부분을 차지하게 되며, 연소실(S)및 수실(W)을 형성하고 있다. 로스톨(13)은 슬라이드판(8)에서 연장되어 연소실(S)중앙에 위치되고 연소실 주벽은 상부의 수실(W)로부터 연설되어 고열량이 흡수되도록 구성되며, 연소실(S)상부 즉, 수실(W)의 중앙부분에는 제1의 연관(14)이 수실(W)을 관통한후 집진실(15)에 이어지도록 설치되어 있으므로 연소실(S)의 배기가스가 제1의 연관(14)을 통과 하면서 수실(W)의 물과 열교환이 이루어져 물을 가온시킨후 집진실(15)을 거쳐 제2의 연관(14')으로 회류하여 연도(16)로 배출하게 된다.The combustion part occupies a large part of the boiler body A, and forms the combustion chamber S and the water chamber W. As shown in FIG. The
집진실(15)의 주면에는 코일관(22)이 화권되어 상부의 뚜껑(17)내부의 온수와 열교환되며, 이 뚜껑(17)을 개폐할 수 있도록 되어 있어서, 내부세척 및 분진 제거가 가능하다.The coil tube 22 is heat exchanged with the main surface of the
한편, 송풍부는 하부 중간에 송풍팬(18)이 장착되고 송풍관(19)이 연결되어 롤스톨(13)의 저면에 깔대기 형으로된 버켓(20)과 연결되며, 이버켓(20)의 저부에는 차단판(21)이 추의 중력에 의하여 개페 되도록 되어 있다.On the other hand, the blowing unit is connected to the
즉, 일측 한지점의 후방에 무거운추(21')가 형성되어 회재를 처리한 후에는 자연히 닫기도록 되어 있다. 따라서, 송풍팬(18)을 구동시키면 송풍관(10)을 통하여 버켓(20)에 확산된 공기가 로스톨(13)의 공기유통공(13')으로 공급되어 로스톨(13)상의 연소를 원활하게 돕고 또한 배기가스의 용이한 배출을 도모시키게 되는 것이다.That is, the heavy weight 21 'is formed behind one side of one point, and it closes naturally after processing ash. Therefore, when the
연소시에 로스톨(13)의 공기유통공(13')을 통하여 버켓(20)에 떨어지는 미량의 분재는 차단판(21)에 쌓여지게 되지만 1일 또는 장시간에 1회정도 송풍팬(18)이 정지하였을때 차단판(21)을 열어 분재를 제거할 수 있으며, 이때, 송풍팬(18)의의 공기가 재받이(12)로 송풍되지 않도록 제거후에는 차단판이 추(21')에 의하여 자연히 닫겨지게 된다.A small amount of bonsai falling into the
상기와 같은 기계적인 구성을 제어하기 위하여 마련되는 전자제어 회로는 제5(a)도, 제5(b)도와 같으며, 수실(W)내의 만수상태, 온도상태 모우터(W)의 주기적인 동작, 송풍기(18)구동 등을 자동작으로 감지하고 제어 할 수 있도록 되어 있다. 즉 수실(W)내의 만수유무를 감지하는 물센서(W3)에 비교기(IC1)(IC4)및 앤드게이트(AN1)(AN2) , 인버터(IN6)를 거쳐 광전소자(D3)(D3)를 연결하고 이를 송풍기팬(18)을 제어하는 트라이액(T1)의 게이트축과 연결하며, 수실(W)의 온도를 감지하는 온도센서(Ts)에는 비교기(IC3)(IC5),오어게이트(OR1)를 통하여 상기 앤드게이트(AN1)의 일측 입력단(AN)에 연결된다.The electronic control circuit provided to control the mechanical configuration as described above is the same as the fifth (a) and the fifth (b), and the periodic state of the full water state and the temperature state motor W in the water chamber W It is designed to automatically detect and control the operation, driving of the
여기에 지연타이머(IC6) 및 인버터(IN5)를 통하여 광전소자(D2)(Q2)를 연결하고 이를 펌프모우터(pump)를 제어하는 트라이액(T2)의 게이트측과 연결 구성한다. 또한 타이머IC(IC1)에 카운터(IC7) 및 타이머 IC(IC8)를 연결하고 상기 카운터(IC7)의 출력단에 앤드게이트(AN3)(AN4)및 인버터(IN2)를 통하여 상기 타이머IC(IC8)에 연결하고, 타이머 IC(IC6)를 통하여 무수(無水)상태를 표시하는 표시소자(LED2)를 연결하며, 상기 카운터(IC7)및 타이머IC(IC8)의 출력단자(3)에 트랜지스터(Q1)를 통하여 재처리 구동 릴레이(Ry)를 연결하고, 인버터(IN1)를 통하여는 재처리 상태를 표시하는 발광소자(LED1)를 연결하여 제어회로가 구성된다. 이와같은 회로의 제어기능을 설명하면 먼저 보일러 내의 급수 탱크가 만수 상태가 아닐 경우에는 각 부하(송풍기, 순환펌프, 재처리모우터)에 전원 공급이 차단되어 각 부하는 구동 중단 상태로 있게 되므로 보일러가 작동이 중단되어 저수위에 대한 동작을 수행하게 된다.The photoelectric device (D 2 ) (Q 2 ) is connected to the gate side of the triac (T 2 ) for controlling the pump motor through the delay time (IC 6 ) and the inverter (IN 5 ). Configure. In addition, the counter in the timer IC (IC 1) (IC 7 ) , and a timer connected to the IC (IC 8) and via the AND gate (AN 3) (AN 4) and an inverter (IN 2) to the output of said counter (IC 7) connecting the display device (LED 2) coupled to the timer IC (IC 8), and displays the anhydride (無水) state through a timer IC (IC 6) and of the counter (IC7) and the timer IC (IC 8) The control circuit is connected to the
한편 온도감지용 센서인 더어미스터(Ts)로 장지된 신호가 비교기(IC3)를 거친후 다시 온도 조정용 가변저항(VR)의 설정치와 병렬 접속된 비교기(IC4), (IC5)를 거쳐 상호 신호를 비교하게 된다.On the other hand, the signal loaded by the temperature detector Ts is passed through the comparator IC 3 , and then through the comparators IC 4 and IC 5 connected in parallel with the set value of the variable resistance VR for temperature adjustment. The signals are compared.
이때 온도 조정용 가변저항(VR)의 설정치 보다 낮은 온도 상태에서 비교기(IC4)의 출력단 신호가 로우상태가 되고, 계속해서 앤드 게이트(AN1)(AN2) 를 거쳐 로우상태로 나타나게 되며, 이 로우 신호는 (IC6)를 거쳐 하이 신호로 변환되어 광전소자(D3)(Q3)를 도통시켜 트라이액(T1)의 게이트 측에 펄스 신호를 가해 주므로 송풍기 팬 모우터(FAN)에 전원을 투입시켜 송풍기가 가동되는 것이다.At this time, the output terminal signal of the comparator IC 4 goes low at a temperature lower than the set value of the variable resistor VR for temperature adjustment, and then continues to appear low through the AND gate AN 1 (AN 2 ). The low signal is converted into a high signal via (IC 6 ) to conduct the photoelectric element (D 3 ) (Q 3 ) to apply a pulse signal to the gate side of the triac (T 1 ), so that the blower fan motor (FAN) The blower is operated by turning on the power.
이때 순환 펌프는 지연타이머 IC(IC8)로부터 출력 되는 하이신호가 인버터(IN5)를 통하여 로우 신호로 변환되어 광전소자(D32)(Q2)가 차단되므로 트라이액(T2)도 차단되어 순환펌프(pump)는 작동되지 않으므로 보일러 내의 온도를 낮추게 되는 것이다.At this time, the circulating pump blocks the triac (T 2 ) because the high signal output from the delay timer IC (IC 8 ) is converted into a low signal through the inverter (IN 5 ) and the photoelectric device (D 32 ) (Q 2 ) is blocked. Therefore, the circulation pump (pump) is not operated, so the temperature in the boiler is lowered.
만일 온도 조정용 가변저항(VR)의 설정치 보다 높은 상태에서는 비교기(IC4)의 출력단신호가 하이 상태가 되고, 계속하여 앤드게이트(AN1)(AN2) 를 거쳐 하이 상태로 나타나게 되며, 이 하이 신호는 인버터(IN6)를 거쳐 로우 신호로 변환되어 광전소자(D3)(D3)는 부도통 되므로 트라이액(T1)도 부도통 되어 송풍기 팬 모우터(FAN)는 기동되지 못하고, 반대로 순환펌프(pump)는 작동되어 보일러의 온도를 낮추게 되는 것이다.If the temperature of the variable resistor VR is higher than the set value of the temperature regulating resistor VR, the output terminal signal of the comparator IC 4 becomes high and continues to appear high through the AND gate AN 1 (AN 2 ). Since the signal is converted into a low signal through the inverter IN 6 and the photoelectric element D 3 (D 3 ) is not conducting, the triac T 1 is also not conducting and the blower fan motor FAN is not started. On the contrary, the circulating pump is operated to lower the temperature of the boiler.
한편, 재처리용 및 새로운 원료탄 공급 모우터의 작동은 송풍기 모우터 구동용 트라이액(T1)의 도통전의 신호를 타이머 IC(IC1)와 연동으로 동작되도록 하여, 송풍기가 작동할 경우에는 타이머IC(IC1)와 카운터(IC7)가 동작 되도록하여, 송풍기가 작동할 경우에는 타이머 IC(IC1)와 카운터(IC7)가 동작 되도록 타임을 체크하게 된다.On the other hand, the operation of the reprocessing and the new feed grenade supply motor causes a signal before conduction of the blower motor driving triac (T 1 ) to operate in conjunction with the timer IC (IC 1 ), so that the timer when the blower is operated The IC IC 1 and the counter IC 7 are operated so that the time is checked so that the timer IC 1 and the counter IC 7 are operated when the blower is operated.
만일 송풍기가 작동하지 않을 경우에는 타이머 IC(IC1)와 카운터(IC7)내의 기억 소자만 동작되고, 타이머 IC(IC1)와 카운터(IC7)가 동작중단된다.If the blower is not operating, the timer IC is operated only within a memory element (IC 1) and a counter (IC 7), a timer IC (IC 1) and a counter (IC 7) is stopped operating.
즉, 송풍기가 동작되는 동안만 화재 처리용 타이머 IC(IC1)가 작동하여 시간을 카운트 하다가 설정 시간이 경과 하면 지연 타이머 IC(IC1)의 출력단자(③)에 하이 신호가 출력되어 트랜지스터(Q1)가 도통 되므로 릴레이(Ry)가 구동되어 그의 접점(S1)이 온상태가 되므로 회재처리용 직류 모터(M)가 구동 되는 것이다.That is, the fire treatment timer IC 1 operates only while the blower is operating to count the time, and when the set time has elapsed, a high signal is output to the
Claims (7)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
G160 | Decision to publish patent application | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |