KR930001848B1 - 가스보일러에서의 동결방지 운전방법 - Google Patents

가스보일러에서의 동결방지 운전방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

가스보일러에서의 동결방지 운전방법
제1도는 본 발명 방법을 설명하기 위한 가스보일러의 제어부의 블럭구성도.
제2도는 본 발명 방법이 적용된 가스보일러의 개략도.
제3도는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 제어부 10' : 마이컴
11 : 수동온도 조절장치 11' : 운전 온/오프 및 여름/겨울 모오드 판별부
12 : 외부온도검지부 13 : 수위검지부
14 : 수류감지부 17 : 순환펌프구동부
20 : 연소기 29 : 삼방변구동부
35 : 순환펌프 40 : 2차 열교환기
43" : 수류스위치 44 : 삼방변
113 : 외부온도 판별부 115 : 동결방지시작 판단부
116 : 출력부
본 발명의 가스보일러에서의 동결방지 운전방법에 관한 것으로, 특히 더어미스터를 통해 외부의 온도를 감지하여 소정온도 이하로 일정시간이상 지속되면 저수위 감지용 플로트 스위치가 '온'된 상태로 순환펌프를 구동시킴과 동시에 삼방변의 방향을 소정시간을 두고 난방방향과 온수방향으로 번갈아주어 온수계통부와 난방계통부가 동결되는 것을 방지할 수 있도록 한 가스보일러에서의 동결방지 운전방법에 관한 것이다.
종래의 가스보일러에서는 바이메탈을 통해 보일러 외부의 온도를 검지하여 외부의 온도가 소정온도 이하로 낮아지게 되면, 바이메탈이 '온'이 되면서 순환펌프가 구동됨에 따라 난방수가 순환되나 삼방변이 난방방향으로 항상 고정되어 있으므로 온수 계통부에는 난방수가 순환되지 않게 되어 온수계통부에 고여있는 물이 정지상태로 유지하게 되므로 외부기온이 영하로 떨어지게 되면 동결되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해소시키기 위하여 제안한 것으로, 바이메탈 대신 더어미스터를 이용해 외부의 온도를 검출하여 외부의 온도가 소정온도 이하인 상태에서 소정시간 이상 지속되면 저수위 감지용 플로트 스위치가 '온'된 상태에서 순환펌프를 구동시킴과 동시에 삼방변의 방향을 소정의 시간간격으로 난방계통 또는 온수계통 방향으로 번갈아 전환되도록 하여 펌프에 의한 순환수가 난방계통과 온수계통으로 순환될 수 있도록 하므로서 온수계통부에도 난방수가 순환되어 온수계통부의 2차 열교환기 온수관 및 보조관이 동결되는 것을 방지시킬 수 있는 가스보일러에서의 동결방지 방법을 제공하는 것을 목적으로 하며, 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명 방법이 적용되는 가스보일러(10)는 제2도에 나타낸 바와같이, 수동온도 조절장치(11)가 외부에 연결된 케이싱(101)안에 설치되어, 보일러의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(10)와; 난방이나 온수를 위한 온수를 데우기 위해 가스를 연소시키는 연소기(20)와; 난방순환수를 저장하는 물탱크(30)와; 온수와 냉수의 순환을 위해 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 상측 방향에는 과열을 방지시키기 위한 온도퓨즈(24')가 부착된 1차 열교환기(24)가 설치되어 그곳을 통과하는 물을 상기 버너군(22)이 가열하게 되며, 상기 연소기케이싱(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 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 상류로부터 설치되어 진다.
그리고, 상기 물탱크(30)에는 물탱크(30)내의 수량을 검지하기 위한 플로트스위치(31)와 넘치는 물을 배출시키기 위한 오버플로우관(32), 온돌바닥을 회전하는 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 조정하기 위한 순환펌프(35)가 아래 방향에 설치되어진다.
한편, 상기 2차 열교환기(40)에는 상기 1차 열교환기(24)로부터 유입되는 온수를 안내하는 온수관(41)과 수도를 통해 물을 방출하는 것으로 동결방지히터(42')가 부착된 온수방출관(42), 가스보일러의 외부로부터의 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 상류로부터 각각 설치되고, 상기 환수관(33)과 직수유입관(43)사이에는 물탱크(30)에 물이 부족할 때 물을 보충해 주기 위한 수동물보급변(54)이 설치되면, 외부적인 상황에 의해 난방온수관(45)으로 물이 흐르지 못할 때 비 등을 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 설치되어진다.
이때 2차 열교환기(40)와 온수관(41) 및 보조관(46)은 온수계통부라 한다.
그리고, 상기 제어부(10)는 제1도에 나타낸 바와같이, 마이컴(10')을 중심으로 하는 제어회로로서, 마이컴(10')내에는 저항(Rs), 더어미스터(Rth) 및 콘덴서(C1)로 구성된 외부온도 검지부(12)로부터 외부의 온도를 아날로그 신호로 입력받아 소정의 디지탈 신호로 변환시켜 주는 A/D변환기(18)로부터 외부온도를 입력받아 소정온도 이하인지를 판별하는 외부온도 판별부(113)와; 상기 외부온도 판별부(113), 수동온도조절장치(11)내의 운전 온/오프 및 여름/겨울 모오드 판별부(11'), 수위검지부(13) 및 수류감지부(14)로부터 소정의 출력신호를 각각 입력받아 동결방지히터(42')의 구동여부를 결정하는 동결방지 시작판단부(115)와; 상기 동결방지 시작판단부(115)의 출력상태에 따라 순환펌프(35)를 구동시켜 주는 순환펌프 구동부(17)를 제어하는 출력부(116)와; 상기 출력부(116)에서 출력되는 소정신호를 계수하여 삼방변(44)의 방향을 난방 또는 온수측으로 제어하는 삼방변 구동부(29)를 제어하는 계수기(117)와를 구비하여서 된 것이다.
여기서 미설명부호 TR1, TR2는 트랜지스터, RL1, TL2는 릴레이, SW1은 운전 온/오프 스위치, SW2는 여름/겨울 모오드 선택스위치 S11, S12, S21은 릴레이(RL1, RL2)의 접점스위치이다.
한편, 본 발명 방법은 제3도에 나타낸 바와같이 가스보일러에 전원이 공급되면 수동온도 조절장치(11)에 설치된 운전 온/오프 스위치(SW1)가 '온'상태인가를 검출하여 운전 온/오프 스위치(SW1)가 '온'상태가 아니거나, '온'상태라도 여름모오드가 선택되어 있고 수류스위치가 '오프'상태이면 외부온도 검지부(12)를 통해 외부의 온도를 검출하여 소정온도(T℃)이하인 상태에서 일정시간(T1) 지속되면 물탱크(30)내에 설치되어 저수위 상태를 검출하는 플로트 수위치(31)가 '온'상태인가를 계속 검출한다.
이때, 상기 플로트 스위치(31)가 '온'이 되면 순환펌프(35)를 구동시킨 다음, 삼방변(44)을 난방방향으로 소정시간(T2) 동안 전환시키고, 이어 소정시간(T2)이 경과되면 삼방변(44)을 소정시간(T3)동안 온수방향으로 전환시킨 후, 삼방변(44)의 구동이 난방방향과 온수방향으로 전환되는 것이 일정시간(T4)이 경과되었는가를 검출하여 일정시간(T4)이 경과되었으면 순환펌프(35)와 삼방변(44)의 구동을 정지시킨 다음 외부온도가 소정온도(T℃) 이하인지를 검출하는 과정으로 되돌아가되 삼방변(44)의 구동이 일정시간(T4)을 경과하지 않았을 경우에는 순환펌프(35)를 계속 구동시키는 과정으로 되돌아가고, 상기에서 운전 온/오프 스위치(SW1)가 '온'상태이면 여름/겨울 모오드 선택스위치(SW2)가 '겨울'모오드를 선택하고 있는지를 검출하여 '겨울'모오드 상태이면 동결방지 운전을 차단시키고, '여름'모오드이면서 수류스위치(43")가 '온'상태이면 상기와 같이 동결방지 운전을 차단시키고 정상연소 운전을 속행시키되, 수류스위치(43)가 '오프'상태이면 외부의 온도가 소정온도(T℃)이하인가를 검출하는 과정으로 되돌아가는 과정으로 이루어진 것이다.
이와같이 이루어진 본 발명 방법의 작용효과를 제1도 및 제2도를 참조하면 다음과 같다.
먼저, 가스보일러에 전원이 공급되면 마이컴(10')내의 동결방지 시작판단부(115)에서는 사용자가 수동온도 조절장치(11)에 설치된 운전 온/오프 스위치(SW1)를 '온'시켰는가를 검출하여 운전 온/오프 스위치(SW1)가 '온'상태이면 여름/겨울 모오드 선택스위치(SW2)가 어떤상태에 있는지를 검출하게 된다.
그 결과 여름/겨울 모오드 선택스위치(SW2)가 '여름' 모오드로 작동되었을 경우에는 수류스위치(43")가 '온' 상태인가를 검출하여 수류스위치(43")가 '온'상태이거나 상기에서 여름 '겨울'모오드 선택스위치(SW2)가 '겨울' 모오드로 동작되어 있을 경우에는 동결방지 운전을 차단시키게 된다.
상기에서 겨울모오드가 선택되었을시 동결방지 운전을 차단시키는 이유는 별도의 동결방지 운전을 수행시키지 않더라도 전원 및 운전스위치가 '온'되어 있는 상태에서는 보일러의 연소동작이 이루어지고 있는 상태이므로 온수계통부와 난방계통부의 동결이 난방수 및 온수에 의해 자연적으로 방지되고 있기 때문이다.
또한, 상기에서 수류스위치(43")가 오프되어 난방수의 순환이 없거나, 운전 온/오프 스위치(SW1)가 '오프'상태인 '여름' 모오드이면 분배저항(Rs)과 더어미스터(Rth) 및 콘덴서(C1)로 구성되어 외부의 온도를 아날로그 전압으로 검출하는 외부온도 검지부(12)에서 조정신호가 출력되므로 가스보일러의 외부온도는 외부온도 판별부(113)에 의해 감지된다.
즉, 외부온도 검지부(12)를 통해 감지된 외부온도는 A/D변환기(18)를 통해 소정의 디지탈 신호를 변환되어 외부온도 판별부(113)를 통해 판별되는데, 만약 외부의 온도가 소정온도(T℃ : 예를들어 0℃) 이하인 상태로 일정시간(T1) 지속되게 되면, 물탱크(30)내의 저수위를 검출하는 플로트 스위치(31)가 '온'상태인가를 계속 검출하여 '온'상태가 되면 동결방지 시간판단부(115)의 출력단에서 '하이' 신호가 출력된다.
이때, 플로트 스위치(31)가 '온'상태인지를 검출하는 이유는 플로트 스위치(31)가 '오프'상태이면 물탱크내에 물이 없는 것이므로 동결될 이유가 없기 때문이다.
따라서, 출력부(116)의 출력단자(O1)에서 '하이'신호가 출력되므로 순환펌프 구동부(17)내의 트랜지스터(TR1)가 턴온되어 릴레이(RL1)가 구동되므로 그의 접점스위치(S11, S12)가 '온'이 되어 순환펌프(35)가 구동된다.
이때, 계수기(19)는 출력부(116)의 출력단자(O2)에서 출력되는 소정신호를 입력받아 계수하면서 그의 출력단자를 통해 일정시간(T2)동안 동작신호를 출력하게 되므로 트랜지스터(TR2)가 일정시간(T2)동안 턴온되어 릴레이(RL2)가 구동되므로 삼방변(44)의 방향이 난방방향으로 일정시간(T2)동안 전환되어 1차 열교환기(24)에서 방출되는 난방수가 난방계통으로 순환하게 되므로 난방계통의 동결이 방지된다.
이후, 일정시간(T2)이 경과되어 출력부(116)의 출력단자(O2)에서 '오프' 신호가 출력되면 계수기(19)의 출력이 소정시간(T3)동안 '오프'상태가 되므로 트랜지스터(TR2)가 '오프'되어 릴레이(RL2)의 구동이 차단되므로 접점스위치(S21)가 자동으로 복귀되어 삼방변(44)의 방향이 온수방향으로 전환되므로 난방수가 온수계통으로 순환되어 온수계통부의 동결을 방지할 수 있게 되는데, 이와같은 동작이 일정시간(T4)동안 계속 반복된 후에는 순환펌프(35)와 삼반변(44)의 구동이 정지되므로 불필요한 전력낭비등이 방지된다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명방법에 의하면 더어미스터를 통해 검지한 외부의 온도가 소정온도 이하이면서 저수위감지용 플로트 스위치가 '온'상태이면 순환펌프가 구동됨과 동시에 삼방변이 소정의 시간간격으로 난방 및 온수방향으로 전환되도록 하므로서 1차 열교환기에서 방출되는 난방수가 난방계통과 온수계통에 모두 순환되게 되어 난방 및 온수계통부에 고여있는 물이 정체되어 발생하는 동결현상을 사전에 방지할 수 있게 되므로 제품의 신뢰도를 더욱더 향상시킬 수가 있는 것이다.

Claims (6)

  1. 제어부(10), 연소기(20), 물탱크(30) 및 2차 열교환기(40)로 구성되어 마이컴(10')을 중심으로 하는 제어부(10)에 의해 각종 기능이 제어되는 가스보일러에 있어서, 가스보일러에 전원이 공급된 상태에서 외부온도검지부(12)에서 외부의 온도를 검출한 결과 소정온도(T℃) 이하인 상태로 일정시간(T1) 이상 검지되면, 순환펌프(35)를 구동시킨 다음 삼방변(44)의 방향을 소정시간(T2, T3) 간격으로 난방방향과 온수방향으로 반복해서 전환시켜서 온수계통부와 난방계통부에 고여있는 물이 동결되는 것을 방지함을 특징으로 하는 가스보일러에서의 동결방지 운전방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 순환펌프(35)의 구동은 운전 온/오프 스위치(SW1)가 '오프'된 상태에서 외부의 온도가 소정온도(T℃) 이하로 일정시간(T1) 지속될때인 것임을 특징으로 하는 가스보일러에서의 동결방지 운전방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 순환펌프(35)의 구동은 운전 온/오프 스위치가 '온'된 상태이더라도 여름/겨울 모오드 선택 스위치(SW2)가 '여름' 모드인 상태이거나, 수류스위치가 '오프'인 상태에서 외부의 온도가 소정온도(T℃) 이하로 일정시간(T1) 지속될때인 것임을 특징으로 하는 가스보일러에서의 동결방지 운전방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 순환펌프(35)의 구동은 외부의 온도가 소정온도 이하로 일정시간(T1) 지속됨과 동시에 저수위 검출용 플로트 스위치(31)가 '온'이 되었을때인 것임을 특징으로 하는 가스보일러에서의 동결방지 운전방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 삼방변(44)이 소정시간(T2, T3) 간격으로 난방방향과 온수방향으로 반복전환은 일정시간(T4)이 경과될때까지 실시하는 것임을 특징으로 하는 가스보일러에서의 동결방지 운전방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 일정시간(T4)이 경과되면 순환펌프(35)와 삼방변(44)의 구동을 정지시킨 다음 외부의 온도가 소정온도(T℃) 이하인 상태를 일정시간(T1) 지속되는지를 재차 검출하는 과정을 반복수행하는 것임을 특징으로 하는 가스보일러에서의 동결방지 운전방법.
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