KR930001846B1

KR930001846B1 - 강제소화 타이머 동작중 난방설정 온도상향 조절시 난방의 재연소방법

Info

Publication number: KR930001846B1
Application number: KR1019900016140A
Authority: KR
Inventors: 이황의; 김석구; 시게루 오기소
Original assignee: 린나이코리아 주식회사; 최창선
Priority date: 1990-10-11
Filing date: 1990-10-11
Publication date: 1993-03-15
Also published as: KR920008435A

Abstract

내용 없음.

Description

강제소화 타이머 동작중 난방설정 온도상향 조절시 난방의 재연소방법

제1도는 본 발명 방법을 설명하기 위한 가스보일러 제어부의 블록 구성도.

제2도는 본 발명 방법이 적용된 가스보일러의 개략도.

제3도의 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.

제4a도∼제4c도는 종래의 가스보일러를 설명하기 위한 타임챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 제어부 10' : 마이컴

11 : 수동온도 조절장치 11' : 온도설정부

11" : 운전 온/오프 및 여름/겨울 모오드 선택부

12 : 필요열량 산출부 15 : 전자변 구동부

16 : 비례변 제어부 18 : A/D변환기

19 : 연속연소 제어타이머 19' : 강제소화 타이머

20 : 연소기 22 : 버너군

24 : 1차 열교환기 34" : 더어미스터

40 : 2차 열교환기 51, 52 : 전자변

53 : 비례변 111 : 기능 온/오프 판단부

112 : 운전 온/오프 판단부 113 : 점화 온/오프 판단부

114 : 난방설정 온도와 상향재설정 온도 비교부

115 : 난방설정 온도와 출탕온도 비교부

117 : 인터페이스부 118 : 전자변 제어신호 출력부

본 발명은 가스보일러에서의 난방 재연소 제어방법에 관한 것으로, 특히 가스보일러 내의 1차 열교환기에서 방출되는 난방수의 출탕온도가 설정온도 보다 높게 되어, 연속연소 제어타이머의 구동에 돌입된 후, 연속연소 제어타이머의 작동이 완료되어 강제소화 타이머가 구동되는 도중, 사용자가 이전에 설정한 난방수의 설정온도 보다 난방설정 온도를 상향시키게 되면 이를 감지하여 동작중인 강제 소화타이머의 동작을 중지시키고 가스가 재점화될 수 있도록 한 강제소화타이머 동작중 난방설정 온도상향 조절시 난방의 재연소방법에 관한 것이다.

종래의 가스보일러에서는 연소기가 가스의 연소동작을 시작하게 되면 1차 열교환기에서 방출되는 난방수의 출탕온도(Ton)가 제4a도와 같이 서서히 상승하게 된다. 따라서 소정시간이 경과되면 난방수의 출탕온도(Ton)가 수동온도 조절장치를 통해 사용자가 설정한 난방설정온도(Tset)보다 높아지게 되는데, 이와같은 상태로 소정시간(T1)이상 경과되면 강제소화치에 이르게 되어 전자변과 비례변이 제4b도, 제4c도에서와 같이 "오프"됨과 동시에 소정시간의 동작시간을 갖는 강제소화타이머가 동작하게 되므로, 이후 설사 출탕온도가(Ton)가 설정온도(Tset) 이하로 낮아진다 하더라도 강제소화 타이머의 동작시간이 완료될때까지는 가스의 재점화 및 연소가 이루어지지 않게 되어 이미 덥혀진 난방수의 열량을 최대로 소모할 수 있게 된다.

이후 소정시간이 경과되어 강제소화 타이머의 동작이 완료되면 다시 전자변과 비례변이 열리면서 재점화가 실시되어 상기의 동작을 반복 수행하게 된다. 그러나, 이와같은 방법으로 난방 연소동작을 제어할 경우에는 출탕온도(Ton)가 설정온도(Tset) 이상인 강제소화치 까지 상승되어 강제소화 타이머가 작동되면 강제소화 타이머의 동작시간 동안에는 사용자가 설정온도를 상향으로 재설정하였다 하더라도 재연소에 들어가지 못하게 된다. 즉, 사용자가 처음 설명하였던 난방수의 설정온도(Tset)를 다시 상향 조절하는 것은 난방수의 설정온도가 너무 낮게 설정되어 있거나 강제소화타이머가 작동되는 영역에서 소화중인 것을 해제시키기 위한 것인데, 강제소화타이머의 동작이 완료된 후 이거나 수동온도 조절장치내의 운전스위치를 강제 소화타이머가 동작하고 있는 중에 "오프"시킨 다음 다시 "온"시키지 않는 한 난방의 재연소가 이루어지지 않게 되어 난방효과가 저하되고 운전스위치를 오프/온 해야하는 불필요한 조작등이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해소시키기 위하여 제안한 것으로, 1차 열교환기에서 방출되는 난방수의 출탕온도(Ton)가 사용가가 설정한 난방설정온도(Tset)보다 소정치 이상 상승되어 연속연소 제어타이머에 돌입된 후, 연속연소제어타이머가 끝나 강제소화타이머가 작동하고 있던 중 사용자가 난방설정 온도를 상향조절하여 재설정온도(T'set)가 현재의 출탕온도(Ton)보다 높거나 같고, 재설정한 난방설정온도가 최초의 설정온도(Tset)에 소정온도(X℃)를 더한값 보다 높거나 같은 상태에서 일정시간(T₂) 지속되면 강제소화 타이머의 작동시간을 해제시키고, 난방의 재점화로 이행시키므로서 가스보일러의 난방효과를 높일 수 있고, 재점화시의 조작을 감소화시킬 수 있는 강제소화타이머 동작중 난방설정 온도상향 조절시 난방의 재연소 방법을 제공하는 것을 목적으로 하며, 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명 방법이 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 상호결합하여서 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 스파커플러그(26)와 버너군(22)의 착화를 감지하는 프레임로드(27)가 설치되며, 상기 연소기케이싱(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 위한 플로트스위치(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 물의 순환을 조절하기 위한 순환펌프(35)가 아랫방향에 설치되어 진다.

한편, 상기 2차 열교환기(40)에는 상기 1차 열교환기(24)로 부터 유입되는 온수를 안내하는 온수관(41)과 수도를 통해 물을 방출하는 것으로 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 측정하는 더어미스터(34")가 물의 흐름에 대하여 상류로 부터 각각 설치되어지고, 상기 환수관(33)과 직수유입관(43) 사이에는 물탱크(30)에 물이 부족할 때, 물을 보충해주기 위한 수동물 보급변(54)이 설치되며, 외부적인 상황에 의해 난방온수관(45)으로 물이 흐르지 못할 때 비등을 방지하기 위한 바이패스관(55)은 상기 환수관(33)과 난방온수 공급관(45) 사이에 연결되고, 보일러의 외부온도를 감지하는 저온감지 바이메탈(56)은 보일러 케이싱(101)의 내벽에 설치되어 진다.

그리고, 상기 제어부(10)는 제1도에 나타낸 바와같이, 마이컴(10')을 중심으로 하는 제어회로로서 마이컴(10')내에는 수동온도 저절장치(11)내의 온도설정부(11')와 운전 온/오프 및 여름/겨울 모오드 선택부(11")로부터 소정의 출력신호들을 입력받아 가스보일러의 기능을 "온" 또는 "오프"시킬 것인지를 판단하는 기능 온/오프 판단부(111)와; 상기 기능 온/오프 판단부(111)에서 출력되는 소정신호를 입력받아 가스보일러의 운전여부를 판단한 다음 그 결과를 인터페이스부(117)를 통해 전자변 제어신호 출력부(118)에 인가시켜 줌과 동시에 점화 온/오프 판단부(113)에 출력시켜 주는 온/오프 판단부(112)와; 상기 기능 및 운전 온/오프 판단부(111), (112)의 출력신호를 각각 입력받아 점화여부를 판단하는 점화 온/오프 판단부(113)와; 상기 점화 온/오프 판단부(113)과 연결되어 난방수의 설정온도(Tset)와 상향 재설정온도(T'set) 및 출탕온도(Ton)를 각각 비교하는 난방설정온도(Tset)와 상향재설정온도(T'set) 비교부(114) 및 난방설정온도(Tset)와 출탕온도(Ton) 비교부(115)와; 더어미스터(34")를 통해 검출된 1차 열교환기(24)의 출탕온도를 A/D변환기(18)를 통해 디지털 신호로 입력받음과 동시에 상기 점화 온/오프 판단부(113)로 부터 소정신호를 입력받아 난방수가 설정온도에 도달하는데 필요한 열량을 산출하는 필요열량 산출부(12)와; 상기 필요열량 산출부(12)와 강제소화 타이머(19')로 부터 각각 소정신호를 입력받아 비례변(53)을 비례제어하여 버너군(23)의 연소가 지속될 수 있도록 하는 비례변 제어부(16)와; 수정발진부(17)에 의해 구동되어 소정시간 동안 연속연소 동작을 수행하는 연속연소 제어타이머(19)와; 상기 점화 온/오프 판단부(113)와 비례변 제어부(16) 및 연속연소 제어타이머(19)로 부터 소정신호를 입력받아 소정시간 동안 강제적으로 가스를 소화시킬 것인지를 결정하는 강제소화 타이머(19')와; 상기 인터페이스부(117)를 통해 입력되는 운전 온/오프 판단부(112)의 출력신호와 강제소화 타이머(19')의 출력신호를 각각 입력받아 전자변 구동부(15)를 통해 전자변(51), (52)을 제어시켜 주는 전자변 제어신호 출력부(118)와를 구비하여서 된 것이다.

한편 본 발명 방법은 제3도에 나타낸 바와같이 가스보일러 내에 전원이 공급된 상태에서 수동온도 조절장치(11)내의 운전 온/오프 스위치를 "온"시켜 가스의 점화가 이루어지게 되면 1차 열교환기(24)에서 방출되는 난방수의 출탕온도(Ton)가 사용자가 설정된 난방설정 온도(Tset)보다 높거나 같은 상태에서 소정시간(T₁)이 경과되는지를 계속 검출하여 소정시간(T₁)이 경과되지 않았으면 연소동작을 계속 수행하고, 출탕온도(Ton)가 설정온도(Tset)보다 높거나 같은 상태에서 소정시간(T₁)이 경과되었으면 소정의 동작시간을 갖는 강제소화타이머(19')를 구동시키면서 난방설정온도(Tset)가 상향으로 재설정(T'set)되는지를 검출하게 된다.

이때, 사용자가 난방설정온도(Tset)를 상향으로 재설정하게 되면 상향 재설정온도(T'set)가 현재의 출탕온도(Ton)보다 높거나 같고, 최초 설정한 난방 설정온도(Tset)에 소정온도(X℃)를 더한 온도보다 높거나 같은 상태에서 소정시간(T₂)이 경과되었는지를 검출하여 각각 높거나 같은 상태에서 소정시간(T₂)이 경과되었으면 동작중인 강제소화타이머(19')의 작동을 차단시키고 상기의 점화과정으로 되돌아가되 그렇지 않으면 난방설정온도(Tset)가 재설정되지 않은 상태에서와 마찬가지로 소정의 동작시간을 갖는 강제소화타이머(19')를 계속 작동시키는 과정으로 이루어진 것이다.

이와같이 이루어진 본 발명 방법의 작용효과를 제1도 및 제2도를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저, 사용자가 가스보일러에 전원을 공급시키고 수동온도조절장치(11)의 운전 온/오프 및 여름/겨울 모오드 선택부(11')를 조작하여 운전 온/오프 스위치를 "온"시키게 되면, 운전 온/오프 판단부(112)가 이를 인식하여 점화 온/오프 판단부(113)를 통해 점화동작을 수행시키게 되므로, 전자변(51), (52), 비례변(53) 및 스파커 플러그(26)등이 구동되어 버너군(22)에 불꽃이 점화된다.

이후, 점화 온/오프 판단부(113)에서는 난방설정온도와 출탕온도 비교부(115)를 통해 사용자가 설정한 난방수의 설정온도(Tset)와 1차 열교환기(24)로 부터 방출되는 난방수의 출탕온도(Ton)를 상호 비교한 다음 필요열량 산출부(12)를 통해 출탕온도(Ton)를 난방설정온도(Tset)까지 올리는데 필요한 열량을 산출하게 된다. 또한, 필요열량 산출부(12)에서 산출된 열량 데이터는 비례변 제어부(16)를 통해 비례변(53)에 인가 되므로 비례제어에 의한 연속연소제어 동작이 수행되는데, 이때 전자변(51), (52)은 운전 온/오프 판단부(112)에서 "온"신호가 출력되는 상태에서 타이머(19')가 작동되지 않을때, "온"이 되어 출탕온도(Ton)가 난방설정온도(Tset)보다 높거나 같은 상태에서 소정시간(T₁) 이상이 될때까지 연소동작이 계속된다.

이와같은 상태에서 소정시간이 경과되어 출탕온도(Ton)가 난방설정온도(Tset)보다 높거나 같게 되면, 소정의 동작시간을 갖는 강제소화타이머(19')가 작동되므로 비례변(53) 및 전자변(51), (52)의 구동이 차단되어 소화상태를 유지하게 된다. 이때, 사용자가 최초에 설정한 난방수의 설정온도(Tset)가 낮다고 판단되어 난방설정 온도를 상향으로 재설정(T'set)하게되면, 점화 온/오프 판단부(113)에서는 최초의 난방설정온도(Tset)와 재설정온도(T'set)를 입력받아 T'set≥Ton이고, T'set≥Tset+X℃ 상태인지를 각각 검출하게 된다.

그 결과 상향 재설정온도(T'set)가 현재의 출탕온도(Ton) 또는 최초 난방설정온도(Tset)에 소정온도(X℃)를 더한 값보다 높거나 같으면 출탕온도(Ton)와 난방설정온도(Tset)+소정온도(X℃)가 상향 재설정온도(T'set)보다 낮은 상태이므로 출탕온도(Ton)를 상향 재설정온도(T'set)로 높여 주기 위해 동작중인 강제 소화타이머(19')의 작동을 차단시키고, 재점화를 실시한 다음, 필요열량 산출부(12)를 통해 출탕온도(Ton)가 재설정온도(T'set)에 이르는데 필요한 열량을 계산하여 비례변(53)과 전자변(51), (52)을 재구동시키므로서 강제소화 타이머(19')가 동작중 난방설정온도(Tset)가 상향으로 재조정될 때, 운전 온/오프 스위치를 "오프"시켰다가 다시 "온"시켜야 하는 종래의 문제점을 해결할 수가 있는 것이다. 또한, 성기에서 난방 설정온도(Tset)를 상향으로 재설정시킨 재설정온도(T'set)가 출탕온도(Ton)보다 낮거나 난방설정온도(Tset)+X℃ 보다 낮은 상태에서 조정시간(T₂)이 경과되면 강제소화타이머(19')의 구동을 계속 진행시키게 된다. 즉, 비록 난방설정온도(Tset)가 상향으로 재설정되었으나 그 결과가 Ton＞T'set≥Tset+X℃ 또는 Ton≤T'set＜Tset+X℃ 상태이면 소정의 동작시간을 소정의 동작시간을 갖는 강제소화타이머(19')를 나머지 동작시간 동안 계속 구동시켜 소화상태를 유지시키게 된다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명 방법에 의하면 1차 열교환기에서 방출되는 난방수의 출탕온도(Ton)가 난방설정온도(Tset)에 이르러 강제소화 타이머가 구동됨에 따라 소화상태를 유지하고 있는 도중 사용자가 난방설정온도(Tset)를 상향으로 재설정할 경우 재설정온도(T'set)가 현재의 출탕온도(Ton) 보다 높거나 같으면서 난방설정온도(Tset)+X℃ 보다 높거나 같은지를 검출하여 각각 높거나 같으면 현재 동작중인 강제 타이머의 작동을 차단시키고 재점화를 실시함에 따라 운전 온/오프 스위치를 "오프"시켰다가 "온"시킬 필요가 없게 되어 보일러의 운명이 매우 간편할 뿐만 아니라 출탕온도를 재설정온도까지 높이는 데 걸리는 시간이 단축되어 난방효과를 더욱더 향상시킬수가 있는 것이다.

Claims

제어부(10), 연소기(20), 물탱크(30) 및 2차 열교환기(40)로 구성되어 마이컴(10')을 중심으로 하는 제어부(10)에 의해 각종 제어기능이 수행되는 가스보일러에 있어서, 가스보일러에 전원이 공급되고, 운전 온/오프 스위치가 "온"이 되어 점화동작에 의한 비례연소가 실시되던중 소정시간이 흘러 출탕온도(Ton)가 사용자의 수동온도 조절장치(11)를 통해 설정한 난방설정온도(Tset)보다 높거나 같은 상태에서 소정시간(T₁)이 경과되어 소정의 동작시간을 갖는 강제소화타이머(19')가 동작되게 되면 난방설정온도(Tset)가 상향으로 재설정되는지를 계속 검출하여 상향으로 재설정되었으면 재설정온도(T'set)가 출탕온도(Ton) 보다 높거나 같으면서 최초 난방설정온도(Tset)+소정온도(X℃)보다 높거나 같은 상태에서 소정시간(T₂)이 경과 되었는지를 검출하여 재설정온도(T'set)가 높거나 같은 상태에서 소정시간(T₂)이 경과되었다면 강제 소화타이머(19')의 동작을 차단시키고, 재점화를 실시하여 출탕온도(Ton)가 재설정온도(T'set)에 이르는데 걸리는 시간을 단축시킴을 특징으로 하는 강제소화 타이머 동작중 난방설정 온도 상향조절시 난방의 재연소방법.