KR930001209Y1 - 난방계통과 급탕계통의 동결방지장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

난방계통과 급탕계통의 동결방지장치

제1도는 본 고안 장치를 설명하기 위한 가스보일러 제어부의 개략구성도.

제2도는 본 고안 장치가 설치된 가스보일러의 개략도.

제3도의 (a)(b)는 본 고안 장치의 동작상태를 설명하기 위한 플로우챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 제어부 10' : 마이컴

11 : 수동온도 조절장치 12 : 삼방변 구동부

13 : 순판펌프 구동부 14 : A/D 변환기

18 : D/A 변환기 20 : 연소기

31 : 플로트 스위치 34" : 더어미스터

35 : 순환펌프 40 : 2차 열교판기

42' : 동결방지히터 56 : 바이메탈

118 : 출탕온도 검출부 119 : 온도 비교부

120 : 동결방지 운전 판단부 121 : 기능부품 구동부

123 : 기구운전 온/오프 판단부

본 고안은 가스보일러의 난방계통과 급탕계통의 동결방지장치에 관한 것으로, 특히 보일러내의 난방계통에는 더어미스터를 설치하고, 급탕계통에는 바이메탈을 설치하여 동결을 방지하되, 각 소자의 동작 온도점을 서로 달리하여 상호간의 온도간섭을 방지할 수 있도록 한 난방계통과 급탕계통의 동결방지 장치에 관한것이다.

종래의 가스보일러에서는 난방 및 급탕계통의 동결을 방지하기 위하여 소정의 온도에서 온, 오프되는 온도소자인 바이메탈을 이용하여 동결방지를 하였는데, 온도소자인 바이메탈의 한개는 보일러의 내부에 장착되어진 순환펌프에 연결하여 바이메탈이 온됨과 동시에 AC전원이 통전되면서 순환펌프를 동작시켜서 보일러 내부의 순환수 및 난방배관내의 배관수를 순환시키므로써 동결을 예방하였고, 나머지 한개도 히터코드에 연결하여 바이메탈이 온됨과 동시에 AC 전원이 통전된면서 히터가 발열하여 급탕계통의 동결을 예방하였다.

그러나 이러한 종래의 방식은 바이메탈이 각각 2개가 소요되어 생산원가가 상승되는 문제점과 바이메탈이 일반적으로 소정의 온도오차(±4℃)를 가지고 있기 때문에 급탕계통의 바이메탈이 "＋" 공차에서 만약 먼저 작동되어 히터가 발열되면 보일러 내부의 온도가 서서히 상승되므로 이 상송된 온도에 의해 난방계통의 바이메탈 작동이 늦어지게 되거나 아예 작동되지 않는 경우가 간혹 발생되어 난방게통의 동결이 방지되지 않는 경우가 발생되었다.

본 고안은 이와같은 종래의 문제점을 해소시키기 하여 안출한 것으로, 보일러의 난방수온을 측정하기 하여 원래부터 설치되어 있는 더어미스터를 이용하여 난방계통의 동결방지온도를 검지하고, 그 검지값에 의해 순환펌프를 동작시켜 난방계통의 동결을 예방하고, 급탕계통의 동결방지는 종래의 방법대로 하게 된다.

이때 난방계통의 동결방지 온도검지가 원래부터 보일러 내부에 설치되어 있는 더어미스터를 이용하면서 바이메탈 한개가 사용되지 않게 되므로 생산원가가 절감시킬 수 있는 것이다.

또한. 더어미스터에서 난방계통의 동결방지를 위하여 검지하는 온도값은 급탕계통의 동결을 예방하기 위하여 검지하는 바이메탈의 검지온도 "＋" 공차인 X℃보다 소정온도 높은 "X℃＋2℃"에서 검지하여 난방의 동결방지 운전이 수행되도록 하므로서 급탕계통의 동결방지 동작이 먼저 수행되어 히터의 발열에 의한 난방계통의 동결방지 동작 간섭을 주는 일이 없게 되어 난방계통은 물론 급탕계통이 동결되는 것을 사전에 방지시킬 수있는 난방계통과 급탕계통의 동결방지 장치를 제공하는 것을 목적으로 하며, 이하 첨부된 도면을 참조하여본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 고안 장치가 적용되는 가스보일러(100)는 제2도에 나타낸 바와같이 수동온도 조절장치(11)가 외부에 연결된 케이싱(101)안에 설치되어 보일러의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(10)와, 난방이나 급탕을 위한 온수를 데우기 위해 가스를 연소시키는 연소기(20)와, 난방순환수를 저장하는 물탱크(30)와, 온수와 냉수의 순환을 위한 서로 다른 경로를 지니고 있는 2차 열교환기(40)와를 상호 결합하여서 구성된다.

이때, 상기 연소기(20)의 케이싱(21)내에는 다수개의 버너로 이루어진 버너군(22)이 형성되고, 그의 상측방향에는 과열을 방지시키기 위한 온도퓨즈(24')가 부착된 1차 열교환기(24)가 설치되어 그곳을 통과하는 물을 상기 버너군(22)이 가열하게 되며, 상기 연소기 케이싱(21)의 바닥면에는 연소용 공기를 공급하는 송풍기(23)가 설치되고, 상기 버너군(22)의 근방에는 버너군(22)을 점화하는 스파커(25)에 연결된 스파커 플러그(26)와 버너군(22)의 착화를 감지하는 프레임로드(27)가 설치되며, 상기 연소기 케이싱(21)의 상면에는 배기가스를 배출시키기 위한 배기부(28)가 보일러 케이싱(101)을 뚫고 형성되어 있다.

또한, 상기 버너군(22)의 하방에는 가스를 공급시키기 위한 가스관(50)이 설치되는데, 여기에는 통전시 가스를 통과시키는 2개의 전자변(51)(52)과 가스공급량을 조절하기 위한 비례변(53)이 가스공급 경로에 대하여 가스관(50)의 상류로 부터 설치되어진다.

그리고, 상기 물탱크(30)에는 물탱크(30)내의 수량을 검지하기 의한 플로트 스위치(31)와 넘치는 물을 배출시키기 위한 오버플로우관(32) 온돌바닥을 회전한 난방수를 회수하는 것으로, 필터(33')가 설치된 환수관(33)및 상기 1차 열교환기(24)에 물을 공급하는 물공급관(34)이 설치되는데, 이때 상기 물공급관(34)에는 물의순환을 조정하기 한 순환펌프(35)가 아래방향에 설치되어진다.

한편, 상기 2차 열교환기(40)에는 상기 1차 열교환기(24)로 부터 유입되는 온수를 안내하는 온수관(41)과 수도를 통해 물을 방출하는 것으로 급탕계통의 동결방지히터(42')가 부착된 온수방출관(42), 가스보일러의 외부로 부터의 찬물을 유입하는 것으로, 필터(43')와 수류의 유무를 검지하는 수류스위치(43")가 설치된 직수유입관(43) 및 상기 환수관(33)에 연결되어 2차 열교환기(40)를 순환한 물이 환수되도록 하는 보조관(46)이 설치되는데, 이때 상기 물공급관(34)은 삼방변(44)을 통하여 온수관(41)과 난방을 위한 물이 통과되는 난방온수 공급관(45)에 연결되어진다.

또한, 1차 열교환기(24)를 통과하는 상기 물공급관(34)에는 잔화방지 바이메탈(34')과 출탕온도를 측정하는더어미스터(34'')가 물의 흐름에 대하여 상류로 부터 각각 설치되고, 상기 환수관(33)과 직수유입관(43)사이에는 물탱크(30)에 물이 부족할때 물을 보충해 주기 위한 수동물 보급변(54)이 설치되며, 외부적인 상황에 의해 난방온수관(45)으로 물이 흐르지 못할때 비등을 방지하기 위한 바이패스관(55)은 상기 환수관(33)과 난방온수공급관(45) 사이에 연결되고, 보일러의 외부온도를 감지하여 소정온도(X℃)에서 동작하는 저온 감지 바이메탈(56)은 보일러 케이싱(10)의 내벽에 설치되어진다.

그리고 상기 제어부(10)는 제1도에 나타낸 바와같이 마이컴(10')을 중심으로 하는 제어회로로서 마이컴(10')내에서는 난방수의 온도를 검지하는 더어미스터(34'')에서 출력되는 아날로그 신호를 A/D변환기(14)를 통해 디지탈 신호로 입력받아 출탕온도를 검출하는 출탕온도 검출부(118)와, 상기 출탕온도검출부(118)로 부터 소정신호를 입력방아 동결방지 운전 온도점인가를 비교하는 온도비교부(119)와, 상기온도비교부(119)와 수동온도 조절장치(11)의 출력에 따라 기구의 연소운전을 판단하는 기구운전 온/오프 판단부(123)의 출력신호를 각각 입력받아 동결방지를 위한 운전을 수행할 것인지의 여부를 판단하는 동결방지운전 판단부(120)와, 상기 동결방지 운전판단부(120)의 출력상태에 따라 각각의 기능부품을 구동시키는 소정신호를 출력시키는 기능부품 구동부(121)와, 상기 기능부품구동부(121)의 출력신호를 입력받아 D/A변환기(18)를 통해 소정의 아나로그 신호로 변환시킨 다음 삼방변 구동부(12)와 순환펌프 제어부(13)를 통해 삼방변(44) 및 순환펌프(35)를 각각 구동시키는 출력신호군(122)과를 구비하여서 된 것이다.

이와같이 구성된 본 고안 장치의 작용효과를 제1도 내지 제3도의 (a)(b)를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 기구내의 난방수의 온도를 검출하는 더어미스터(34'')에서 기구내부의 온도를 검지하여 A/D변환기(14)를 통해 소정의 디지탈 신호 변환시킨 다음 마이컴(10')내의 출탕온도 검출부(118)에 입력시켜 주게 되면 출탕온도 검출부(118)에서는 이를 인식하여 온도비교부(119)를 통해 동결방지 운전판단부(120)에 입력시켜 주게 된다.

또한, 동결방지 운전 판단부(120)에서는 수동온도 조절장치(11)가 연결된 기구운전 온/오프 판단부(120)의 출력과 온도 비교부(119)의 출력을 입력받아 동결방지 운전 온도점이 연식되면 동력방지 운전을 수행하게 된다.

이때 수동온도 조절장치(11)에서 연소운전 신호가 입력되어 기구가 연소중이면 동결방지 운전을 실시할 필요가 없게 되므로 동결방지 전이 이행되지 않으나 기구운전 온/오프 판단부(123)에서 연소운전 '오프' 신호가 입력된 상태에서 제3도의 (a)와 같이 더어미스터(34")를 통해 검출한 기구내부 온도가 소정온도(X℃+2℃)이하가 되고, 저수위 감지용 플로트 스위치(31)가 '온' 상태이면 동결방지 운전판단부(120)에서 기능부품구동부(121)에 소정신호를 출력시키게 된다.

따라서, 기능부품 구동부(121)에서 소정신호를 출력신호군(122), D/A 변환기(18) 및 순환펌프 구동부(13)를 통해 순환펌프(35)에 인가시키게 되므로, 순환펌프(35)가 동작하게 되어 난방수가 순환하게 되므로 난방계통의 동결을 방지할 수가 있게 된다.

이때 더어미스터(34'')에 의해 검출된 내부온도로 난방계통의 동결방지 운전을 동작시키는 마이컴(10')내의 온도비교부(119)에서는 급탕계통의 동결방지를 위하여 히터(42')를 온시키는 바이메탈(56) 온도점의 "＋"공차보다 2℃ 높은 X℃＋2℃(예를 들어 7℃)에서 동결방지 운전을 지시하도록 동결방지 운전 판단부(120)에 출력하므로 급탕계통의 동결방지 동작이 이행되어 발열되는 히터(42')의 열로 인한 더어미스터(34'')등의 동작점이 간섭을 받게 되는 것을 완전히 배제할 수 있다.

또한, 급탕계통의 동결예방은 제3도의 (b)에서와 같이 보일러 케이싱(101)의 내벽에 설치된 저온감지용바이메탈(56)을 통해 보일러의 외부온도(즉 케이싱 내벽온도)를 검출한 결과, 보일러의 외부온도가 소정온도(X℃)(예를들어 5℃)이하로 저하되어 바이메탈이 온이 되면 상기 바이메탈은 외부의 온도가 소정온도 이상이 될 때까지 '온'상태를 유지하게 된다.

즉, 히터(42')가 상기 바이메탈(56)이 '온'상태를 유지하고 있는 동안 발열하게 되므로 상기 히터(42')에서 발열되는 열에 의해 온수방출관(42)의 일부가 데워지게 되므로 급탕계통의 동결을 방지할 수가 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 고안 장치에 의하면 보일러의 난방수온을 검출하는 원래의 더어미스터를 이용하여 난방계통의 동결방지 온도(X℃+2℃)를 검지하여 순환펌프를 구동시키고, 급탕계통의 동결방지 온도(X℃)는 원래의 바이메탈을 이용하여 검지한 후 그 결과에 따라 급탕계통의 동결방지 소자인 히터를 구동시키므로서 무열원을 가자는 난방계통의 동결방지동작이 히터와 같은 열원을 구비한 급탕계토의 동결방지 운전 보다 먼저 수행되게 되어 히터의 발열에 의한 난방계통의 동결방지 동작에 간섭을 주는 일을 방지할 수 있어 난방 및 급탕계통의 동결을 완벽하게 방지시킬 수 있을 뿐만 아니라 하나의 바이메탈을 줄일 수 있어 제품의 생산원가를 절감시킬 수가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 제어부(l0), 연소기(20), 물탱크(30) 및 2차 열교환기(40)로 구성되어 마이컴(10')을 중심으로 하는 제어부(10)에 의해 각종 제어기능이 수행되는 가스보일러에 있어서, 보일러내의 난방계통에는 소정의 동작온도(X℃+2℃)를 갖는 더어미스터(34'')를 설치하고, 급탕계통에는 소정의 동작온도(X℃)를 갖는 바이메탈(56) 상호간의 온도간섭을 차단시키는 것을 특징으로 하는 난방계통과 급탕계통의 동결방지장치.