KR930010244B1 - 가스보일러에서의 동결방지운전중 순환펌프 제어방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

가스보일러에서의 동결방지운전중 순환펌프 제어방법 및 그 장치

제1도는 본 발명장치를 설명하기 위한 가스보일러 제어부의 블럭구성도.

제2도는 본 발명방법이 적용된 가스보일러의 개략도.

제3도는 본 발명방법을 설명하기 위한 플로우챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 제어부 10' : 마이컴

12 : 발진기 34＂ : 더어미스터

14,15 : A/D변환기 16 : D/A변환기

17 : 순환펌프구동부 31 : 플로트스위치

35 : 순환펌프 112 : 타이머

113 : 온도검출부 114 : 차기이행명령부

115 : 기능부품구동부 116 : 순환펌프회전제어부

117 : 수위검지판단부

본 발명은 가스보일러에서의 동결방지운전중 순환펌프제어방법 및 그 장치에 관한 것으로 특히, 동결방지운전중 난방수의 수위를 검지하는 플로트 스위치가 ＂오프＂되더라도 소정시간동안 순환펌프가 계속 구동될수 있도록 하여 난방수의 동결을 최대한으로 예방시킬 수 있도록 한 가스 보일러에서의 동결난방운전중 순환펌프제어방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래의 가스보일러에서는 동결방지운전 온도가 되고 플로트스위치가 ＂온＂이 된 경우, 순환펌프를 소정시간 구동시켜 동결을 예방하였으나, 동결방지운전중 난방수가 줄어들게 되어 수위검지스위치인 플로트스위치가 ＂오프＂ 되면, 소정시간이 경과되지 않았는데도 불구하고 순환펌프가 즉시 정지되므로 난방수의 순환이 정지되어 동결방지운전이 즉시 정지되므로 보일러의 아래부분에 남아있는 난방수의 잔수가 얼어붙을 우려가 있는 문제점 있었다.

즉, 초기에 동결방지운전 온도에서 플로트스위치가 ＂온＂이 되었다는 것을 물탱크에 물이 충분히 있었다는 것을 의미하므로 동결방지운전에 의해 순환펌프가 구동되고 있던중 플로트스위치가 다시 ＂오프＂되었다는 것은 배관의 누수나 난방계통부에서 자연증발등에 의해 물탱크의 수위가 서서히 줄어들고 있다는 것을 의미하는데, 이때 순환펌프 보다 높은 부위에 잔존하는 중간수의 수위가 순환펌프의 위치까지 줄어드는데는 얼마간의 시간이 소요되는데도 불구하고 플로트스위치가 ＂오프＂되면 즉시 순환펌프의 구동이 정지되어 난방수의 순환이 정지되므로 동결방지운전이 정지되어 보일러의 아래부분에 남아있는 난방수의 잔수가 얼어붙을 우려가 있는 문제점이 있는 것이었다.

본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해소시키기 위하여 안출한 것으로, 가스보일의 제어부내에 설치된 온도검출부에 의해 동결방지운전개시 온도가 검출된 상태에서 플로트스위치가 ＂온＂상태이면 난방수의 동결을 예방시켜주기 위해 순환펌프를 소정시간(ta)동안 구동시키되, 소정시간(ta)이내에 난방수가 줄어들어 플로트스위치가 ＂오프＂되더라도 보일러로 부터 가장 낮은 곳에 설치된 순환펌프까지 난방수가 줄어드는데 일정한 시간이 소요되고, 그 시간동안은 동결방지운전이 가능하므로 소정시간(ta)이 경과될때까지 순환펌프의 구동을 지속시켜 동결방지운전의 지연효과를 최대로 가져오고, 소정시간(ta)이 경과되면 일정시간(tb)동안 동결방지 재운전 여부를 판단하여 동결방지운전개시 온도가 검지된다하더라도 플로트 스위치가 ＂온＂ 되지 않으며, 동결방지운전에 따른 순환펌프의 구동을 차단시켜 난방수가 없는데도 불구하고 순환펌프가 회전하게 되어 수명을 저하시키게 되는 것을 방지할 수 있도록 한 가스보일러에서의 동결방지운전중 순환펌프제어방법 및 그 장치를 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, 케이싱(101)의 외부에 수동조절장치(11)가 연결되고 케이싱(101)안에 보일러의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(10)와; 난방이나 급탕을 위한 온수를 데우기 위해 가스를 연소시키는 연소기(20)와; 난방순환수를 저정하는 물탱크(30)와; 온수와 냉수의 순환을 위한 서로 다른 경로를 지니고 있는 2차 열교환기(40)와를 상호 결합하여서 된 구성이다.

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 되면, 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 작화를 감지하는 프레임로드(27)가 설치되며, 상기 연소기케이싱(21)의 상면에는 배기가스를 배출시키기 위한 배기부(28)가 보일러케이싱(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 가스공급경로에 대하여 가스관(50)의 상류로 부터 설치되어 진다. 그리고, 상기 물탱크(30)에는 물탱크(30)내의 수량을 검지하기 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 조정하기 위한 순환펌프(35)가 아래방향에 설치되어 진다.

한편, 상기 2차 열교환기(40)에는 상기 1차 열교환기(24)로 부터 유입되는 온수를 안내하는 온수관(41)와, 수도를 통해 물을 방출하는 것으로 동결방지히터(42')가 부착된 온수방출관(42), 가스보일러의 외부로부터 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 설치되고, 상기 환수관(33)과 직수유입관(43) 사이에는 물탱크(30)에 물이 부족할 때 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 난방온수 공급관(45)사이에 연결되고, 보일러의 외부온도를 감지하는 저온감지 바이메탈(56)은 보일러케이싱(101)이 내벽에 설치되어 진다. 그리고, 상기 제어부(10)는 제1도에 나타낸 바와같이, 마이컴(10')을 중심으로 하는 제어회로로서, 마이컴(10')내에는 발진기(12)의 출력신호에 의해 구동되는 타이머(112)와; 더어미스터(43＂)에 의해 검출되어 A/D변환기(14)를 거쳐 디지탈신호로 입력되는 난방수의 온도와, 상기 타이머(112)의 출력신호를 입력받아 동결방지개시 온도를 검출하는 온도검출부(113)와; 수위를 검출하는 플로트스위치(31)의 출력신호를 A/D변환기(15)를 통해 디지탈 신호로 입력받아 수위를 검출하는 수위검지판단부(117)와; 상기 온도검출부(113)의 출력신호와 수위검지판단부(117)의 출력신호를 각각 입력받아 차기에 이행해야 할 운전기능을 판단하는 차기이행명령부(114)와; 상기 상기 타이머(112)와 차기이행 명령부(114)의 출력신호중 순환펌프의 회전에 대한 지시를 명령받은 후 타이머(112)에 의해 소정시간(ta)동안 순환펌프의 순환을 제어하는 순환펌프회전 제어부(116)와; 상기 순환펌프회전제어부(116)의 출력신호를 입력받아 D/A변환기(16)를 통해 소정의 아날로그신호로 변환시킨 다음 순환펌프구동부(17)를 통해 순환펌프(35)를 제어하는 기능부품 구동부(115)와를 구비하여서 된 것이다.

또한, 본 발명 방법은 제3도에 나타낸 바와 같이 전원코드가 ＂온＂이 되면(S₁), 온도검지기(13)에서 검지되는 난방수의 온도가 동결방지운전개시온도인지를 일정시간(tb)동안 계속 검출(S₂)하여 더어미스터의 온도가 동결방지운전개시온도가 되면, 플로트스위치(31)가 ＂온＂상태인가를 검출(S₃)하여 플로트스위치(31)가 ＂오프＂상태이면, 보일러를 휴지상태로 두고 순환펌프(35)의 구동을 차단시키되(S₄), 상기에서 플로트스위치(31)가 ＂온＂이 되면 순환펌프(35)를 소정시간(ta) 구동시키고(S₅), 소정시간(ta)내에 플로트스위치(31)가 ＂오프＂되더라도(S₆에서 YES) 소정시간(ta)동안은 계속 순환펌프(35)의 구동을 지속(S₇, S₈)시킨 다음, 재차 동결방지운전개시온도를 일정시간(tb)동안 검출하는 과정으로 이루어진 것이다.

이와같은 방법으로 이루어진 본 발명방법을 제1도 및 제3도를 참조하여 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 콘센트에 전원코드가 꼽아지면(S₁), 더어미스터(43＂)에 의해 검출된 온도가 A/D변환기(14)를 통해 소정의 디지탈 신호로 변환되어 마이컴(10')내의 온도검출부(113)내에 입력되는데, 이때 온도검출부(113)에서는 타이머(112)의 출력에 의해 제어되어 소정의 주기를 갖고, 더어미스터(34＂)의 출력신호를 입력받게 된다.

상기 온도검출부(113)에서 온도를 검출한 결과 동결방지운전개시온도로 판단되면(S₂에서 YES), 차기이행명령부(114)에 소정의 제어신호를 출력하게 되는데, 이때 차기이행명령부(114)에서는 A/D변환기(15)를 통해 입력되는 플로트스위치(31)의 ＂온＂ 또는 ＂오프＂에 따른 수위검지판단부(117)의 출력신호에 따라 동결방지운전개시 여부를 결정하게 된다.

즉, 상기에서 난방수의 온도가 동결방지운전개시온도이상 이거나(S₂에서 No), 난방수의 온도가 동결방지운전개시온도이하(S₂에서 Yes)이나 난방수가 줄어들어 플로트스위치(31)가 ＂오프＂상태이면(S₃에서 No), 차기이행명령부(114)에서 보일러를 휴지상태로 놓고 순환펌프(35)의 구동을 차단시켜주게 되므로, 난방수가 없는데도 불구하고 순환펌프(35)가 구동되어 펌프의 수명이 저하되는 것을 사전에 방지시킬 수 있다.

또한, 상기에서 플로트스위치(31) ＂온＂신호가 수위검지판단부(117)를 통해 차기이행명령부(114)로 입력되면(S₃에서 Yes), 타이머(112)의 출력신호에 의해 시간제어를 받는 순환펌프회전제어부(116)에서는 소정시간(ta)동안 차기이행명령부(114)의 명령에 따라 기능부품 구동부(115)를 통해 순환펌프(35)에 구동신호를 출력시키게 되므로, 순환펌프(35)는 수위감지스위치인 플로트스위치(31)가 소정시간(ta)내에서 ＂오프＂ 된다하더라도(S₇) 펌프의 회전명령이 차기이행명령부(114)로 부터 계속 출력되면서 순환펌프제어부(116)에서 소정시간(ta)동안 순환펌프(35)의 회전명령이 입수되었으므로 타이머(112)의 계수에 의해 소정시간(ta)동안 순환펌프(35)는 계속 구동(S₆, S₇)된다.

즉, 더어미스터(34＂)가 동결방지운전개시이하인 상태에서 플로트스위치(31)가 ＂온＂상태이면 순환펌프(35)가 소정시간(ta)동안 계속 구동(S₅)되는데, 이때 소정시간(ta)이 경과되기전에 플로트스위치(31)가 ＂오프＂되어(S₆) 차기이행명령부(114)에서 순환펌프(35) ＂오프＂신호가 출력되더라도, 타이머(112)에 의해 관리되는 순환펌프회전제어부(116)에서는 일정시간(ta)동안 계속해서 순환펌프(35)구동신호를 출력하게 되므로 순환펌프는 소정시간(ta)이 경과될때(S₈)까지 지속적으로 기능부품구동부(115)의 구동신호에 의해 구동(S₇)되어 보일러의 가장 높은 곳에 위치하고 있는 물탱크내에서 부터 수위가 줄어들기 시작하였다할지라도 보일러의 가장 낮은 곳에 위치하고 있는 순환펌프(35)에까지 수위가 줄어드는데 걸리는 시간동안 순환펌프(35)가 계속 구동되므로, 종래와 같이 플로트스위치(31)가 ＂오프＂되는 순간 즉시 정지시킬때 보다도 동결방지효과를 더욱 향상시킬 수가 있는 것이다.

이후, 소정시간(ta)이 경과되면(S₈), 순환펌프회전제어부(116)는 차기이행명령부(114)에서 출력되는 소정의 순환펌프(35) ＂오프＂신호를 접수하게 되므로 순환펌프제어신호출력부(116)에서 순환펌프(35) 차단신호가 출력되어 기능부품구동부(115)에서는 순환펌프(35)의 구동을 정지시킨다.

또한, 상기와 같이 순환펌프(35)의 구동이 차단되면, 타이머(112)에 의해 관리되는 온도검출부(113)에서 A/D변환기(14)를 통해 입력되는 더어미스터(34＂)의 출력신호를 입력받아 난방수의 온도가 동결방지운전개시온도이하인지를 일정시간(tb)동안 재차 판단하게 되는데, 그 결과 동결방지운전개시온도이하이면, 그값이 차기이행명령부(114)에 송출되나, 상기에서 플로트스위치(31)의 ＂오프＂신호가 수위검지판단부(117)에서 차기이행명령부(114)에 접속된 상태이므로 차기이행명령부(114)에서는 순환펌프회전제어부(116)를 통해 순환펌프(35)의 구동을 계속 차단시키게 된다.

이후, 플로트스위치(31)가 정상적으로 ＂온＂이되고, 그 값이 차가이행명령부(114)에 전달되면, 즉시 순환펌프(35)는 일정시간(ta)동안 플로트스위치(31)의 재차 ＂오프＂되는 것과 관계없이 다시 회전을 계속하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명에 의하면 수위감지용 플로트스위치가 ＂온＂된 상태에서 동결방지운전이 개시되어 동결방지 운전에 대한 순환펌프가 계속 회전하고 있는도중 누수 및 난방계통부에서의 증발등에 의해 수위스위치가 ＂오프＂되더라도 보일러내의 난방수가 순환펌프까지 즉시 줄어들지 않게 되므로 일단의 소정시간(ta)동안은 순환펌프를 계속 회전시켜 주므로서 동결방지운전을 최대한 지연시켜줄 수 있고, 이후 일정시간(tb)동안 동결방지운전개시온도를 재차 검치하여 동결방지 재운전의 지시가 있어도 실제 플로트스위치의 ＂오프＂신호가 계속 검지되었다면 순환펌프의 회전을 지시하지 않으므로써 순환펌프의 마모등을 최대한으로 억제시킬 수가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 전원코드가 ＂온＂되면, 더어미스터를 통해 검출한 온도가 소정시간(tb)동안 동결방지운전개시온도이하인지를 계속 검출하여 소정시간(tb)동안 동결방지운전개시온도이하인 상태에서 플로트스위치가 ＂온＂되면 순환펌프를 구동시키는 동결방지운전을 수행하고, 상기와 같이 동결방지운전이 수행되는 도중 플로트스위치가 ＂오프＂되면 즉시 순환펌프의 구동을 정지시키는 가스보일러의 동결방지방법에 있어서, 상기에서 난방수의 수위를 검지하는 플로트스위치(31)가 ＂온＂된 상태에서 동결방지운전이 수행되면, 플로트스위치(31)가 다시 ＂오프＂되는지를 계속 검출하여 플로트스위치(31)가 ＂오프＂되더라도 상기 순환펌프(35)의 구동을 최초의 구동시점으로 부터 소정시간(ta)이 경과될때까지 지속시켜 주는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스보일러에서의 동결방지운전중 순환펌프 제어방법.
2. 발진기(12)의 출력신호에 의해 구동되는 타이머(112)와; 상기 타이머(112)에 의해 제어를 받으며 더어미스터(43＂)를 통해 검출된 신호를 입력받아 동결방지개시온도인가를 검출하는 온도검출부(113)와; 플로트스위치(31)로 부터 소정신호를 입력받아 수위를 검출하는 수위검지판단부(117)와; 상기 온도검출부(113)와 수위검지판단부(117)의 출력신호를 각각 입력받아 차기에 이행해야할 운전기능을 수행하는 차기이행명령부(114)와; 상기 차기명령부(114)의 출력신호중 순환펌프(35)의 회전에 대한 지시명령을 받아 타이머(112)에 의해 소정시간(ta)동안 순환펌프의 구동을 제어하는 순환펌프회전제어부(116)와; 상기 순환펌프회전제어부(116)의 출력신호를 입력받아 D/A변환기(16)를 통해 아날로그신호로 변환시켜 순환펌프구동부(17)를 통해 순환펌프(35)의 구동을 제어하는 기능부품구동부(115)와를 상호연결 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 가스보일러에서의 동결방지운전중 순환펌프제어장치.