KR900009738Y1 - Safety circuit preventing freezed-broken of water tank useed in hot water boiler - Google Patents

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Abstract

내용 없음.No content.

Description

보일러의 수조 동파 방지회로Water tank freeze protection circuit of boiler

제1도는 일반적인 보일러의 수조 동파 방지 장치의 개략도.1 is a schematic diagram of a water tank freeze protection device of a general boiler.

제2도는 본 고안의 실시예를 나타내는 보일러의 수조 동파 방지회로의 상세회로도.Figure 2 is a detailed circuit diagram of the water tank freeze protection circuit of the boiler showing an embodiment of the present invention.

제3도는 제2도에 사용된 마이크로 컴퓨터의 흐름도.3 is a flow chart of the microcomputer used in FIG.

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

1 : 보일러의 수조 2 : 급수밸브1: boiler water tank 2: water supply valve

3 : 유통밸브 4 : 송수밸브3: flow valve 4: water supply valve

5 : 배수밸브 6 : 송수관5: drain valve 6: water pipe

11 : 제1압력 검지 스위치 12 : 제2압력 검지 스위치11: first pressure detection switch 12: second pressure detection switch

13 : 비교기 14 : 마이크로 컴퓨터13: comparator 14: microcomputer

B1-B4 : 버퍼 S : 온도센서B1-B4: Buffer S: Temperature Sensor

Q1-Q8 : 트랜지스터Q1-Q8: Transistor

본 고안은 보일러의 수조 동파 방지 장치에 관한 것으로, 특히 가정용 온수기나 보일러의 열 교환부 동결에 따른 보일러의 수조 동파 방지회로에 관한 것이다.The present invention relates to a water tank freeze protection device of the boiler, and more particularly, to a water freeze protection circuit of the boiler according to the freezing of the heat exchanger of the domestic water heater or boiler.

종래에는 보일러의 사용이 끝나는 시점에서 수도 밸브를 열어 통수회로 내의 물을 배출하는 방법이 사용되었다.Conventionally, a method of discharging water in a water supply circuit by opening a water valve at the end of using a boiler has been used.

그러나, 상기한 방법은 물이 잘 빠지지 않고, 수도 밸브의 망실이나 고장등으로 조작이 불가능하거나 야간에 온도가 급강하 하는 경우에는 통수회로 내의 열교환기가 빈번하게 동파되는 문제점이 있었다.However, the above-described method has a problem that the heat exchanger in the water flow circuit frequently freezes when water does not drain well, and operation is impossible due to a loss or failure of a water valve, or when the temperature drops sharply at night.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 수조내의 온도 센서가 격납된 물이 빙점(氷點)이하로 응결되기 전에 이를 감지하여 배관중의 밸브를 개폐하여 급수를 차단함과 동시에 수조 내의 물을 배수시키도록 하는 보일러의 수조 동파 방지회로를 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above, the water contained in the water temperature sensor is detected before the water condensed below the freezing point (를) to open and close the valve in the pipe water supply It is an object of the present invention to provide a water tank freeze protection circuit of a boiler that blocks water and simultaneously drains water in the water tank.

상기한 바와 같은 목적을 다성하기 위하여 본 고안은, 보일러의 수조 내에서 온도 센서가 물의 온도를 감지하여 비교기의 기준전압과 비교되도록 연결하고, 비교기의 출력단은 마이크로 컴퓨터로 컴퓨터에 연결하며, 마이크로 컴퓨터의단자에는 제2압력 검지 스위치를 통해 전압이 인가되게 연결하고, 마이크로 컴퓨터의 출력단은 버퍼를 통하여 급수밸브, 유통밸브, 송수밸브, 배수밸브에 각각 연결하여 구성되는 보일러의 수조 동파 방지회로를 제공한다.In order to achieve the object as described above, the present invention, the temperature sensor in the boiler of the boiler is connected to the temperature sensor senses the temperature of the water comparable to the reference voltage of the comparator, the output terminal of the comparator is connected to a computer by a microcomputer, of A voltage is applied to the terminal through a second pressure detection switch, and an output terminal of the microcomputer provides a water bath freeze protection circuit of the boiler, which is connected to a feed valve, a distribution valve, a water feed valve, and a drain valve through a buffer. .

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

제1도는 일반적인 보일러의 수조 동파 방지장치의 개략도를 나타낸 것으로, 통상적인 보일러의 수조(1)의 내부에는 온도 센서(S)가 장치되어 있다.FIG. 1 shows a schematic view of a water tank freeze protection device of a general boiler, and a temperature sensor S is installed inside a water tank 1 of a conventional boiler.

수조(1)는 상측 일단에 급수밸브(2)와 유통밸브(3)를 보유하고, 하측 일단에는 송수밸브(4)와 배수밸브(5)를 보유하며, 상기 밸브(2-5)는 동일한 구조의 통상적인 솔레노이드 밸브로 구성된다.The water tank 1 has a water supply valve 2 and a distribution valve 3 at an upper end thereof, a water supply valve 4 and a drain valve 5 at an lower end thereof, and the valves 2-5 are the same. Consists of a conventional solenoid valve of the structure.

상기에서 송수밸브(4)와 연관되는 송수관(6)의 종단측에는 다수의 수도꼭지(7,8,9,10)가 설치되어 수조(1)내의 온수를 취출할 수 있도록 되어 있으며, 제1압력 검지 스위치(11)는 송수관(6)의 내압을 검출하여 버너(도시되어 있지 않음)등을 점화 또는 소화시키는 것이고, 제2압력 검지 스위치(12)는 후술하는 마이크로 컴퓨터의 제어신호 발생원으로 동작하게 된다.A plurality of faucets (7, 8, 9, 10) is provided on the end side of the water supply pipe (6) associated with the water supply valve (4) to take out the hot water in the water tank (1), the first pressure detection The switch 11 detects the internal pressure of the water pipe 6 to ignite or extinguish a burner (not shown), etc., and the second pressure detection switch 12 operates as a control signal generation source of a microcomputer, which will be described later. .

즉, 송수관(6)의 수도꼭지(7-10)의 어느 하나라도 개방되어 내압이 저하되면, 제1압력 검지 스위치(11)가 동작하여 버너등의 가열원을 동작시키게 되고, 반대로 다수의 수도꼭지(7-10)가 모두 잠겨져 있으면 내압이 상승하게 되어 제1압력 검지 스위치(11)는 버너를 소화시킨다.That is, when any one of the taps 7-10 of the water pipe 6 is opened and the internal pressure decreases, the first pressure detecting switch 11 operates to operate a heating source such as a burner, and conversely, a plurality of taps ( If all 7-10) are locked, the internal pressure rises, and the first pressure detecting switch 11 extinguishes the burner.

본 고안은 상기한 바와같은 통상적인 보일러의 동작에서, 온도 센서(S)로부터 수조(1)내의 온도를 감지하는 신호와 송수관(6)에 장착된 제2압력 검지스위치(12)로부터의 신호로 상기한 수조(1)내의 밸브(2-5)를 제어 하는 것이다.The present invention, in the operation of the conventional boiler as described above, the signal from the temperature sensor (S) to detect the temperature in the water tank 1 and the signal from the second pressure detection switch 12 mounted on the water pipe (6) The valve 2-5 in the water tank 1 is controlled.

제2도는 본 고안의 실시예를 나타내는 보일러의 수조 동파 방지회로도이다.2 is a water tank freeze protection circuit diagram of a boiler showing an embodiment of the present invention.

비교기(13)의 비반전 단자(+)에는 저항(R1)(R2)에 의하여 본배된 전압이 인가되게 연결하고, 반전 단자(-)에는 온도센서(S)와 저항(R3)의해 분배된 전압이 인가되게 연결한다.The voltage inverted by the resistors R1 and R2 is applied to the non-inverting terminal + of the comparator 13, and the voltage divided by the temperature sensor S and the resistor R3 to the inverting terminal (-). Connect it to be authorized.

비교기(13)의 출력단은 마이크로 컴퓨터(14)에 연결하고, 마이크로 컴퓨터(14)의단자에는 접지 콘덴서(C1)와 제2압력 검지 스위치(12) 및 저항(R9)을 통해 전원(Vcc)에 연결되고, 출력단(01)(01')은 버퍼(B1)에 연결되며, 버퍼(B1)의 일측 출력단은 NPN 트랜지스터(Q1)의 베이스에 연결되고 다른 출력단은 PNP 트랜지스터(Q2)의 베이스에 연결된다.The output end of the comparator 13 is connected to the microcomputer 14, The terminal is connected to the power supply Vcc through the ground condenser C1, the second pressure detection switch 12 and the resistor R9, and the output terminal 01 (01 ') is connected to the buffer B1, and the buffer ( One output terminal of B1) is connected to the base of NPN transistor Q1 and the other output terminal is connected to the base of PNP transistor Q2.

NPN 트랜지스터(Q1)의 콜렉터는 저항(R5)을 통해 전원(Vcc)에 연결되고, 에미터는 솔레노이드(2')를 통해 급수밸브(2)에 연결됨과 동시에 콘덴서(C2)를 통해 접지된다.The collector of the NPN transistor Q1 is connected to the power supply Vcc through a resistor R5, and the emitter is connected to the water supply valve 2 through the solenoid 2 'and simultaneously grounded through the capacitor C2.

또한, 콜렉터가 접지된 PNP 트랜지스터(Q2)의 에미터는 솔레노이드(2')를 통해 급수밸브(2)에 연결됨과 동시에 콘덴서(C3)를 통해 전원(Vcc)에 연결된다.In addition, the emitter of the PNP transistor Q2 having the collector grounded is connected to the water supply valve 2 through the solenoid 2 'and to the power supply Vcc through the condenser C3.

마이크로 컴퓨터(14)와 급수밸브(2) 사이의 구성과 같은 방법을 유통밸브(3)와 송수밸브(4) 및 배수밸브(5)를 구성한다.The same method as the configuration between the microcomputer 14 and the water supply valve 2 constitutes the distribution valve 3, the water supply valve 4, and the drain valve 5.

이와같이 구성된 보일러의 수조 동파 방지회로의 동작을 설명한다.The operation of the tank freeze protection circuit of the boiler configured as described above will be described.

비교기(13)의 비반전 단자(+)에는 저항(R1),(R2)에 의해 일정하게 나타나는 전압을 인가시키고, 반전단자(-)에는 온도 센서(S)와 저항(R3)에 의해 나타나는 전압을 인가시킨다.The non-inverting terminal (+) of the comparator 13 is applied with a constant voltage represented by the resistors R1 and R2, and the voltage represented by the temperature sensor S and the resistor R3 is applied to the inverting terminal (-). Is applied.

비교기(13)의 출력단자는 마이크로 컴퓨터(14)에 접속되고, 미이크로 컴퓨터(14)의단자에는 제2압력 검지 스위치(12)로 부터의 신호가 인가되도록 접속되어 있다.The output terminal of the comparator 13 is connected to the microcomputer 14, and the output of the microcomputer 14 The terminal is connected so that a signal from the second pressure detection switch 12 is applied.

마이크로 컴퓨터(14)의 출력신호(01,01')는 버퍼(B1)를 통해 급수밸브(2)의 솔레노이드(2')를 작동시키게 된다. 도면에서 솔레노이드(2')는 2개로 나뉘어 도시되어 있으나, 실제로는 하나인 것이다.The output signals 01 and 01 'of the microcomputer 14 operate the solenoid 2' of the feedwater valve 2 through the buffer B1. In the figure, the solenoid 2 'is shown divided into two, but is actually one.

버퍼(B1)의 출력 신호 즉, NPN 트랜지스터(Q1)의 베이스에는 하이 또는 로우레벨이 인가되고, PNP 트랜지스터(Q2)의 베이스는 로우 또한 하이 레벨이 인가되어 트랜지스터(Q1),(Q2)는 스위칭 소자로 동작한다.A high or low level is applied to the output signal of the buffer B1, that is, the base of the NPN transistor Q1, and a low and a high level are applied to the base of the PNP transistor Q2 so that the transistors Q1 and Q2 are switched. Operates as an element

트랜지스터(Q1,Q2)가 스위칭 동작을 하여 솔레노이드(2')를 온, 오프시켜 급수밸브(2)를 개-폐시키는 것으로 설명의 편의상 솔레노이드(2')를 2개로 나누어 도시하였다.The transistors Q1 and Q2 perform a switching operation to turn the solenoid 2 'on and off to open and close the water supply valve 2, and the solenoid 2' is divided into two for convenience of description.

상기한 마이크로 컴퓨터(14)와 급수밸브(2) 사이의 구성과 동일하게 마이크로 컴퓨터(14)의 출력신호(02,02')는 버퍼(B1)를 통하여 NPN 트랜지스터(Q3)와 PNP 트랜지스터(Q4)를 제어함으로써 유동밸브(3)를 개-폐시키고, 출력신호(03,03')는 버퍼(B3)를 통하여 NPN 트랜지스터(Q5)와 PNP 트랜지스터(Q6)를 제어함으로써 송수밸브(4)를 개-폐시키며, 출력신호(04,04')는 버퍼(B4)를 통하여 NPN 트랜지스터(Q7)와 PNP 트랜지스터(Q8)를 제어함으로서 배수밸브(5)를 개-폐시키는 것이다.In the same way as the configuration between the microcomputer 14 and the water supply valve 2, the output signals 02 and 02 'of the microcomputer 14 are connected to the NPN transistor Q3 and the PNP transistor Q4 through the buffer B1. ), The flow valve 3 is opened and closed, and the output signals 03 and 03 'control the NPN transistor Q5 and the PNP transistor Q6 through the buffer B3 to control the water supply valve 4. The opening and closing, the output signal 04,04 'is to open and close the drain valve 5 by controlling the NPN transistor Q7 and the PNP transistor Q8 through the buffer B4.

상기한 바와 같이 수조(1)내의 밸브(2-5)를 개-폐시키기 위하여 마이크로 컴퓨터(14)의 입력에는 비교기(13)에서 하이신호가 인가되고, 제2압력 검지 스위치(12)가 온이 되어 로우신호가단자에 인가시키면, 먼저 출력신호(01,01')에서 신호가 출력되고, 2-3초가 경과된 후에 출력신호(03,03')에서 신호가 출력되도록 하며, 이어서 출력단자(02,02')와 출력신호(04,04')에서 신호가 출력되도록 프로그래밍하여 놓는다.As described above, a high signal is applied to the input of the microcomputer 14 to the input of the microcomputer 14 to open and close the valve 2-5 in the water tank 1, and the second pressure detection switch 12 is turned on. The low signal When applied to the terminal, a signal is first output from the output signals (01,01 '), and after 2-3 seconds have elapsed, a signal is output from the output signals (03,03'), followed by output terminals (02,02 '). And output the signal from the output signal (04,04 ').

마이크로 컴퓨터(14)의 프로그램을 제3도의 흐름도를 참조하여 상세히 설명한다.The program of the microcomputer 14 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.

전원이 인가되면 제2압력 검지 스위치를 온(21) 시키고, 수조(1) 담겨있는 물의 온도를 온도 센서(S)가 감지하여 빙점이하 인가를 판단한다(22). 물의 온도가 빙점 이하이면 급속 밸브를 잠그고(23), 2-3초가 결과하였는지를 판단한다(24) 급속밸브를 잠그고, 2-3초가 경과되지 않았다면 다시 급속밸브를 잠그고, 2-3초가 경과되었으면 송수밸브를 잠근 다음(25)이어서, 유통밸브와 배수밸브를 열어(26) 배수를 잡근 다음(25) 이어서, 유통밸브와 배수밸브를 열어(26) 배수를 완료한다.When the power is applied, the second pressure detection switch is turned on (21), and the temperature sensor (S) senses the temperature of the water contained in the water tank (1) to determine whether the freezing point is below (22). If the water temperature is below the freezing point, close the quick valve (23) and determine if 2-3 seconds result (24) Close the quick valve, if 2-3 seconds have not elapsed, close the quick valve and if 2-3 seconds have elapsed After the valve is closed (25), the flow valve and the drain valve are opened (26) to catch drainage (25), and then the flow valve and drain valve are opened (26) to complete drainage.

상기에서 온도 센서(S)의 감지 온도가 빙점 이하가 되지 않았으면(22), 급수밸브를 열은 후(28) 2-3초가 경과되었나를 판단한다(29). 2-3초가 경과되지 않았으면 급수밸브를 다시 열고, 2-3초가 경과되면(29) 송수밸브를 열은 다음(30), 유통밸브와 배수밸브를 잠그고(31) 다시 초기 상태로 궤환된다.If the sensing temperature of the temperature sensor (S) is not below the freezing point (22), it is determined whether 2-3 seconds have elapsed after opening the water supply valve (28) (29). If 2-3 seconds have not elapsed, the water supply valve is opened again, and after 2-3 seconds elapses (29), the water supply valve is opened (30), the flow valve and the drain valve are locked (31), and returned to the initial state.

이와같은 프로그램에 의해 먼저 급수밸브(2)가 닫히고, 2-3초 후에 송수밸브(4)가 닫히게 되며, 이어서 유통밸브와 배수밸브(3,5)가 열려서 수조(1) 내의 물이 배수되어지는 것이다.By this program, the water supply valve 2 is first closed, and after two or three seconds, the water supply valve 4 is closed. Then, the distribution valve and the drain valves 3 and 5 are opened to drain the water in the water tank 1. To lose.

즉, 제2압력 감지 스위치(12)가 닫혀져서 수도꼭지(7-10)를 통하여 물이 흐르지 않은 상태에서 온도센서(S)가 수조(1)내의 물이 빙점 이하로 떨어졌는지를 감지하면, 온도센서(S)와 저항(R3) 사이에 전압 변동이 일어나는데, 이때의 신호는 비교기(13)의 반전단자(-)에 인가되어 저항(R1,R2)에 의하여 비반전단자(+)로 인가되는 기준전압과 비교되어, 출력신호가 로우레벨로 된다.That is, when the second pressure detecting switch 12 is closed and no water flows through the faucet 7-10, the temperature sensor S detects whether the water in the water tank 1 has fallen below the freezing point. Voltage fluctuation occurs between (S) and resistor (R3), the signal is applied to the inverting terminal (-) of the comparator 13, the reference applied to the non-inverting terminal (+) by the resistors (R1, R2) Compared to the voltage, the output signal goes low.

상기 로우레벨 신호는 마이크로 컴퓨터(14)를 동작시켜서 설정해 놓은 프로그램에 따라 급수밸브(2)와 송수밸브(4)를 잡그고, 유통밸브(3)와 배수밸브(5)를 열어 수조(1)내의 물을 배수시켜줌으로 동파를 미연에 방지하게 된 것이다.The low level signal grabs the water supply valve 2 and the water supply valve 4 according to a program set by operating the microcomputer 14, and opens the flow valve 3 and the drain valve 5 to open the water tank 1. By draining the water inside the freeze will be prevented in advance.

도면의 미설명 부호 R4-R9는 저항, C1-C10은 콘덴서이다.In the drawings, reference numerals R4-R9 denote resistors, and C1-C10 denote capacitors.

상기한 바와 같이 본 고안에 의하면, 수조 내의 물이 빙점이하로 내려가 동파되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, there is an effect of preventing the water in the tank from freezing down below freezing point.

Claims (2)

보일러의 수조(1)내에서 온도 센서(S)가 물의 온도를 감지하여 비교기(13)의 기준전압과 비교되도록 연결하고, 비교기(13)의 출력단은 마이크로 컴퓨터(14)에 연결하며, 마이크로 컴퓨터(14)의단자에는 제2압력 검지스위치(12)를 통해 전압이 인가되게 연결하고, 마이크로 컴퓨터(14)의 출력단은 버퍼(B1-B4)를 통하여 급수밸브(2), 유동밸브(3), 송수밸브(4), 배수밸브(5)에 가각 연결하여 구성됨을 특징으로 하는 보일러의 수조 동파 방지회로.In the water tank 1 of the boiler, the temperature sensor S detects the temperature of the water and connects it to be compared with the reference voltage of the comparator 13, and the output terminal of the comparator 13 is connected to the microcomputer 14, and the microcomputer 14 A voltage is applied to the terminal through the second pressure detecting switch 12, and the output terminal of the microcomputer 14 is connected to the water supply valve 2, the flow valve 3, and the water supply valve through the buffers B1-B4. 4), water tank freeze protection circuit of the boiler, characterized in that configured to be connected to each of the drain valve (5). 제1항에 있어서, 상기한 밸브(2-5)에는 NPN 트랜지스터(Q1, Q3, Q5, Q7)에 의해 개방회로와 PNP 트랜지스터(Q2,Q4,Q6,Q8)에 의한 폐쇄회로가 각각 병렬로 연결됨을 특징으로 하는 보일러의 수조 동파 방지회로.2. The valve (2-5) according to claim 1, wherein an open circuit by the NPN transistors (Q1, Q3, Q5, Q7) and a closed circuit by the PNP transistors (Q2, Q4, Q6, Q8) are connected in parallel. Water tank freeze protection circuit of the boiler, characterized in that connected.
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