KR940000134B1 - 유체 가열장치 - Google Patents

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내용 없음.

Description

유체 가열장치

제1도 내지 제5도는 청구험위 제1항에 대응한 L_O커트의 제1실시예를 나타낸다.

제1도는 온수식 난방장치를 나타낸 개략도.

제2도는 온수식 난방장치를 나타낸 개략도.

제3도는 검출온도와 시간과의 관계를 나타낸 그래프.

제4도는 연소개시 제어를 나타낸 작동 플로우챠트.

제5도는 L_O커트의 제1실시예를 나타낸 폐쇄상태 검출루틴.

제5도 및 제7도는 L_O커트의 제2실시예 및 제3실시예를 나타낸 폐쇄상태 검출루틴.

제8도 및 제9도는 Hi커트의 제1실시예 및 제2실시예를 나타낸 도.

제10도 내지 제12도는 청구범위 제2항에 대응한 실시예를 나타내며,

제10도는 온수식 난방장치의 제어장치를 나타낸 블럭도.

제11도는 폐쇄상태 검출루틴.

제12도는 난방 운전 제어루틴.

제13도 및 제14도는 청구범위 제3항에 대응한 실시예를 나타내며,

제13도는 온수식 난방장치의 제어장치를 나타낸 블럭도.

제14도는 연소개시 제어를 나타낸 작동 플로우챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 온수식 난방장치 a : 실외기

b : 실내기 c : 제어장치(제어수단)

1 : 연소기 3 : 온수회로(유체 배관)

5 : 더미스터(검출수단) 9a : 제1마이컴(검출수단)

9b : 제2마이컴(검출수단) 10 : 압력센서(검출수단)

21 : 제1전자밸브(개폐수단) 22 : 제2전자밸브(개폐수단)

23 : 비례 제어밸브(개폐수단) 24 : 가스공급로

31 : 제1열교환기(열교환기) 81 : 난방 스위치(지시수단).

본 발명은 온수에 의하여 실내를 난방하는 온수식 난방장치 또는 탕물을 부엌, 목욕탕등에 공급하는 급탕장치등에 사용하는 유체 가열장치에 관한 것이다.

종래 부터 예를들면 온수식 난방장치에 있어서는 옥외에 배치되는 실외기 및 옥내에 배치되는 실내기로 구성된다.

그리고, 실외기의 내부에는 예를들면 온수가 흐르는 열교환기, 이 열교환기내를 흐르는 온수를 가열하는 버너, 이 버너에 연료를 공급하는 연료배관을 개폐하는 개폐밸브, 열교환기의 출구측의 온수 온도를 검출하는 온도센서 및 개폐밸브등을 제어하는 실외측 제어회로가 배치되어 있다. 또, 실내기의 내부에는, 온수의 보유열을 실내에 방열하는 방열기와 난방개시 및 난방정지를 지시하도록 실외측 제어회로와 통신을 행함과 동시에, 실내기용 난방 스위치의 출력에 따라 개폐밸브를 제어하는 실내측 제어회로가 배치되어 있다. 또한 열교환기의 방열기와는 온수 배관에 의하여 내부를 흐르는 온수가 순환하도록 연결되어 있다.

이와 같은 난방장치에 있어서는 온수에 부동액을 넣는 것을 잊어버리거나, 오랜 동안의 사용으로 물을 서서히 추가 주수하여 부동액의 농도가 희박해지면, 겨울철의 불사용시에 실외기에 내부에 배치된 열교환기나 온수 배관내의 온수가 동결되어, 온수회로내의 온수가 흐르지 않게 될 가능성이 있었다.

그러므로, 온수식 난방장치에 있어서는, 온수센서에 의하여 검출되는 검출온도가 소정온도 이하로 저하했을때에, 전동펌프를 구동하여 온수 배관내에 온수를 순환시키거나, 버너에 의하여 연료의 연소를 행하거나 하므로서, 열교환기나 온수 배관내의 온수의 동결을 방지하는 동결방지 장치가 제안되고 있다(일본국 실개소56-15914호 공보, 실개 소 57-60016호 공보, 특개 소 58-158433호 공보등).

그러나, 종래의 온수식 난방장치에 있어서는, 가령 동결방지 장치가 설치되어 있다 하더라도, 정전중이거나 버너에 연료를 공급하는 연료배관의 메인밸브가 닫혀있다거나 하면, 열교환기나 온수 배관내의 온수의 동결을 방지할 수 없었다. 이 때문에, 열교환기나 온수 배관내의 온수의 온도가 더욱 저하하면, 최종적으로는 열교환기나 온수 배관내의 온수가 동결 되어버릴 수도 있다.

이와 같이 열교환기나 온수 배관내의 온수가 동결되어 있을때에, 사용자가 그 동결상태를 알지 못하고 연료배관의 메인밸브를 개방한후, 난방 스위치를 조작하여 연료배관에 배치된 개폐밸브를 개방하고 버너에 연료를 공급하면, 버너에 의한 연료의 연소가 개시되어 열교환기내의 온수가 가열된다. 이때, 온수가 동결되어 있어 온수 배관내에 온수가 흐르지 않게 되므로, 그대로 열교환기내의 온수의 가열을 계속하면, 온수가 비등해 버린다. 이때문에 온수의 열팽창에 의하여 열교환기 및 온수 배관내의 내부압력이 상승하므로서, 열교환기 및 온수 배관이 파열되어 버린다는 문제가 있었다.

또, 종래의 온수식 난방장치에 있어서는, 난방 운전 시동 또는 난방 운전 중에 온수 배관이 찌그러져서 온수회로 중에 폐쇄부분이 생겨 있으면, 상기한 동결상태가 마찬가지로 온수 배관내에 온수가 흐르지 않게 된다.

이와 같은 경우에도, 열교환기내의 온수를 계속 가열하면, 동결상태와 마찬가지로 온수가 비등하여 버려, 열교환기 및 온수 배관내의 압력이 상승하므로서, 열교환기 및 온수 배관이 파열되어 버린다는 문제점이 있었다.

본 발명은 유체 배관내에 유체가 흐르기 어려울때에, 유체의 비등전에, 연소기에 의한 연료의 연소를 정지시키므로서 유체 배관내의 압력의 이상 상승을 억제할 수가 있는 유체 난방장치의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 주요한 구성은, 제어수단이 상기 열교환기 또는 그 열교환기 부근의 상기 유체의 온도 또는 온도의 변화량을 검출하는 검출수단을 가지고, 상기 지시수단에 의하여 상기 연소기에 의한 상기 연료의 연소가 지시되었을때, 상기 개폐수단을 제어하여 상기 공급로를 개방한후, 상기 검출수단에 의하여 검출된 상기 유체의 온도 또는 온도의 변화량이 소정 범위 밖인 경우에, 상기 개폐수단을 제어하여 상기 공급로를 폐쇄하도록 되어 있다(청구범위 제1항).

본 발명의 주요 구성은 상기 제어수단이 상기 열교환기 또는 그 열교환기 부근의 상기 유체 배관내의 압력을 검출하는 검출수단을 가지고, 상기 지시수단에 의하여 상기 연소기에 의한 상기 연소가 지시되었을때, 상기 개폐수단을 제어하여 상기 공급로를 개방한후, 상기 검출수단에 의하여 검출된 상기 유체 배관내의 압력이 소정치 이상으로 상승하고 있는 경우 또는 소정치 이상으로 상승한 경우에, 상기 개폐수단을 제어하여 상기 공급로를 폐쇄하는데 있다(청구범위 제2항).

본 발명의 주요 구성은, 상기 제어수단이 상기 열교환기 도는 그 열교환기 부근의 상기 유체 배관내의 압력을 검출하는 검출수단을 가지고, 이 검출수단에 의하여 검출된 상기 유체 배관내의 압력이 소정치 이상으로 상승했을 경우에는, 상기 지시수단에 의하여 상기 연소기에 의한 상기 연료의 연소가 지시되어도 상기 개폐수단을 제어하여 상기 공급로의 폐쇄상태를 유지시키는 것이다(청구범위 제3항).

지시수단에 의하여 연소기에 의한 연료의 연소가 지시되었을때, 개폐수단을 제어하여 공급로를 개방한다. 이때문에 공급로로 부터 연소기에 연료가 공급되어 연소기에 의한 연료의 연소가 개시되고, 열교환기의 유체가 가열된다.

이때, 검출수단에 의하여 검출된 열교환기 또는 열교환기 부근의 유체의 온도 또는 온도의 변화량이 소정 범위내인 경우에는, 개폐수단에 의한 공급로의 개방 상태를 계속시켜 열교환기내의 유체의 가열을 계속한다.

또, 그 유체의 온도 또는 온도의 변화량이 소정 범위 밖인 경우에는 개폐수단을 제어하여 공급로를 폐쇄한다. 이때문에, 열교환기내의 유체가 비점에 달하기 전에 연소기에 의한 연료의 연소를 중지하여 열교환기내의 유체의 가열을 중지하므로서, 유체 배관내의 유체가 흐르기 어려워도 유체 배관내의 압력이 너무 상승하지 아니하여, 유체 배관이 파열되거나 하는 일이 없다(청구범위 제1항).

지수수단에 따라 연소기에 의하여 연료의 연소가 지시되었을때, 개폐수단을 제어하여 공급로를 개방한다. 이때문에, 공급로로 부터 연소기에 연료가 공급되어 연소기에 의한 연소가 개시되고, 열교환기내의 유체가 가열된다.

이때, 검출수단에 의하여 검출된 열교환기 또는 그 열교환기 부근의 유체 배관내의 압력이 소정치 보다 저하되어 있는 경우에는, 개폐수단에 의한 공급로의 개방상태를 계속시켜 열교환기내의 유체의 가열을 계속한다.

또, 그 유체 배관내의 압력이 소정치 이상으로 상승하고 있는 경우 또는 소정치 이상으로 상승한 경우에는, 개폐수단을 제어하여 공급로를 폐쇄힌다. 이때문에, 열교환기내의 유체가 비점에 달하기 전에 연소기에 의한 연료의 연소를 중지하여 열교환기내의 유체의 가열을 중지하므로서, 유체 배관내를 유체가 흐르기 어려워도 유체 배관내의 압력이 너무 상승하지 아니하여, 유체 배관이 파열되거나 하는 일은 없다(청구범위 제2항).

검출수단에 의하여 검출된 열교환기 또는 그 열교환기 부근의 유체 배관내의 압력이 소정치 보다 저하되어 있는 경우에는, 개폐수단을 제어하여 공급로를 개방하므로서, 공급로로 부터 연소기에 연료가 공급되어 연소기에 의한 연료의 연소가 개시되어, 열교환기내의 유체가 가열된다.

또, 유체 배관내의 압력이 소정치 이상으로 상승했을 경우에는, 지시수단에 의하여 연소기에 의한 연료의 연소가 지시되어도 개폐수단을 제어하여 공급로의 폐쇄상태를 유지시킨다. 이때문에 연소기에 의한 연료의 연소가 행해지지 않으므로, 열교환기내의 유체가 비등하는 일은 전혀 없다. 따라서, 유체 배관내를 유체가 흐르기 어려워도 유체 배관내의 압력은 더이상 상승하지 아니하여, 유체 배관이 파열되거나 하는 일은 없다(청구범위 제3항).

열교환기내 또는 그 열교환기 부근이 유체가 동결되어 있는 경우아 유체 배관이 도중에서 폐쇄상태에 있는 경우 등 유체 배관내를 유체가 흐르기 어려울때 열교환기 및 그 열교환기 부근의 유체 배관내의 압력이 더이상 상승하기 전에 연소기에의 연료의 공급을 정지함으로서 열교환기를 포함하는 유체 배관의 파열을 방지할 수 있다(청구범위 제1 및 2항).

열교환기내 또는 그 열교환기 부근의 유체가 동결되어 있는 경우 등의 유체 배관내를 유체가 흐르기 어려울때, 열교환기내의 유체를 가열하지 않는다. 또, 동결 가열로 압력이 상승하여 정지한후 전원을 리세트하여 재조직하여도 열교환기내의 유체를 가열하지 않는다. 이때문에 열교환기 및 그 열교환기 부근의 유체 배관내의 압력이 더이상 상승하는 일은 없기 때문에, 열교환기를 포함하는 유체 배관의 파열을 방지할 수 있다(청구범위 제3항).

본 발명의 유체 가열장치를 도면에 나타낸 실시예에 의거하여 설명한다.

제1도 내지 제5도는 청구범위 제1항에 대응한 후기하는 L_O커트의 제1실시예를 나타낸다. 제1도는 온수식 난방장치의 개략을 나타낸 도이다.

온수식 난방장치(A)는 본 발명의 유체 가열장치이고, 실외에 설치되는 실외기(a), 실내에 설치되는 실내기(b) 및 이들을 제어하는 제어장치(c)로 구성된다. 실외기(a)의 내부에는 연소기(1), 연료 공급장치(2) 및 온수회로(3)가 설치되어 있다. 또, 실내기(b)의 내부에는 온수회로(3) 및 대류용팬(4)이 설치되어 있다.

연소기(1)는, 내부에 가스버너(11), 연소용팬(12) 및 후기하는 제1열교환기(31)를 설치하고 있다. 가스버너(11)은 연료와 연소용 공기와의 혼합기의 연소를 행한다. 연소용팬(12)은 통전되면 연소용 공기를 가스버너(11)에 공급하고, 통전이 정지되면 연소용 공기의 공급을 정지한다.

연료 공급장치(2)는 제1전자밸브(21), 제2전자밸브(22), 비례제어밸브(23) 및 이들을 설치한 가스공급로(24)를 갖는다. 제1전자밸브(21)는 본 발명의 개폐수단이고, 통전되면 가스공급로(24)를 개방하고, 통전이 정지되면 가스공급로(24)를 폐쇄한다. 제2전자밸브(22)는 본 발명의 개폐수단이고, 통전되면 가스공급로(24)를 개방하고, 통전이 정지되면 가스공급로(24)를 폐쇄한다. 비례 제어밸브(23)는 본 발명의 개폐수단이고, 가스공급로(24)내를 흐르는 연료가스의 가스압을 제어하여 가스버너(11)에의 연료가스의 공급량을 조절한다. 가스공급로(24)를 가스버너(11)에 연료가스를 유동하는 것이다.

온수회로(3)는 유체 배관이고 제1열교환기(31), 제2열교환기(32), 온수 탱크(33), 전동 펌프(34) 및 이들을 고리모양으로 연결하는 온수 배관(35)를 갖는다.

제1열교환기(31)는 본 발명의 열교환기로서 연소기(1)내에 설치되고, 연소기(1)내의 가스버너(11)에서 발생한 연소열과 내부를 흐르는 온수와 열교환시킴으로서 연소열을 온수로 흡열시키는 흡열기로서 작동한다. 제2열교환기(32)는 실내기(b)내에 설치되고, 대류용팬(4)에 의하여 불어내는 실내공기와 내부를 흐르는 온수를 열교환기킴으로서 온수의 보유열을 주위에 방열시키는 방열기로서 작용한다. 온수 탱크(33)는 실외기(a)내에 설치되고, 물과 부동액으로 이루어진 순환액을 저류하는 것으로, 온수회로(3)내의 온수량이 감소되면 리저브탱크(36)로 부터 순환액을 보급한다. 진동 펌프(34)는 실외기(a)내에 설치되고 통전되면 온수회로(3)내의 온수를 순환시킨다.

대류용팬(4)은 통전되면 실내 공기를 실내기(b)내로 흡인하여 제2열교환기(32)에 불어댄 후 실내의 온풍을 분출시킨다.

제2도는 온수식 난방장치(A)의 제어장치(C)를 나타낸 블럭도이다.

제어장치(C)는 본 발명의 제어수단이고 더미스터(5), 스파커(6), 프레임로드(7), 리모트 컨트롤러(8), 제1마이크로 컴퓨터(9a) 및 제2마이크로 컴퓨터(9b)를 갖는다.

더미스터(5)는 본 발명의 검출사단이고, 제1열교환기(31)의 출구측의 온수 배관(35)에 설치되고, 그 제1열교환기(31)의 출구측 온수 배관(35)내의 온수의 온도를 검출하여, 그 검출치를 전압치로 변환하여 제1마이크로 컴퓨터(9A)에 보낸다.

스파커(6)는 통전되면 불꽃 방전함으로서 가스버너(11)에 공급된 혼합기를 점화한다.

프레임로드(7)는 가스버너(11)에서 발생하는 화염을 검출하여, 그 검출치를 전압치로 변환하여 제1마이크로 컴퓨터(9a)에 보낸다.

리모터 컨트롤러(8)는 실내에 설치되고 난방 스위치(81)를 갖는다. 난방 스위치(81)는 본 발명의 지시수단이고 난방 운전을 지시하고 온신호 및 난방 운전장치를 지시하는 오프신호를 제2마이크로 컴퓨터(9b)에 송신한다.

실외기(a)에 설치한 제1마이크로 컴퓨터(9a) 및 실내기(b)에 설치한 제2마이크로 컴퓨터(9b)는 통신을 행하고, 더미스터(5), 프레임로드(7) 및 난방 스위치(81)의 출력에 따라, 대류용팬(4), 스파커(6), 연소용 팬(12), 제1전자밸브(21), 제2전자밸브(22), 비례 제어밸브(23) 및 전동 펌프(34)의 통전량을 제어한다.

이 제1마이크로 컴퓨터(9a)는 타이머를 내장하고 있고, 가스버너(11)가 점화되고 나서 소정시간이 경과했을때 더미스터(5)로 부터 출력된 온수 온도(T) 또는 온수 온도변화(△T)가 소정치 이하로 저하되어 있는 경우에 난방 운전을 중지한다(이후 L_O커트라고 한다)

또, 제1마이크로 컴퓨터(9a)는 온수의 점화 전 또는 점화 직후의 초기 온도가 예를들면 2℃ 이하로 저하하고 있는 경우에 가스버너(11)가 점화되고 나서 소정 시간이 경화하기 까지 더미스터(5)로 부터 출력된 온수 온도(T) 또는 온도변화(△T)가 소정치 이상으로 상승했을 경우에 난방 운전을 중지한다(이후 Hi커트라고 한다).

제4도는 연소개시 제어를 나타낸 작동 플로우챠트이다.

먼저 난방 스위치(81)로 부터 온신호를 입력했는지 여부를 판단한다(스텝 S1). 온신호를 입력하고 있지 않을(No)때 스텝 S1의 제어를 행한다.

스텝 S1에 있어서 온시호를 입력했을(Yes)때, 전동 펌프(34)를 통전한(스텝 S2).

이어서 연소용팬(12), 제1전자밸브(21), 제2전자밸브(22) 및 비례 제어밸브(23)를 통전하고(스텝 S3), 스파커(6)를 소정시간 만큼 통전한다(스텝 S4).

여기서 프레임로드(7)의 출력(연소개시신호)을 입력하여 소정 시간내에 화염이 검출되었는지 여부를 판단한다(스텝 S5). 화염이 소정 시간 이내에 검출되지 않을(No)때, 에러처리의 제어를 행한다.

스텝 S5에 있어서, 화염이 검출되었을(Yes)때, 온수회로(3)내를 온수가 흐르기 어려운지 아닌지 실외기(a) 내부에 온수회로(3)의 폐쇄상태를 검출하는 폐쇄상태 검출루핀을 행하여, 폐쇄상태인지 여부를 판단한다(스텝 S6). 폐쇄상태가 아닌(No)때, 대류용팬(4)을 통전하여(스텝 S8) 난방운전을 행한다(스텝 S9).

스텝 S6에서, 폐쇄상태일(Yes)때, 연소용팬(12), 제1전자밸브(21), 제2전자밸브(22) 및 비례 제어밸브(23)의 통전을 정지하고(스텝 S7), 연소개시 제어를 종료한다.

제5도는 스텝 S6의 폐쇄상태 검출루틴이고, L_O커트의 제1실시예이다.

화염 검지후 먼저 타이머의 카운트를 개시하고(스텝 S11), 더미스터(5)이 출력을 입력하여 온수 온도를 검출한다(스텝 S12). 온수 온도가 제1설정온도(예를들면 7℃)(T1) 이하로 저하하고 있는지 여부를 판단한다(스텝 S13). 제1설정온도 이하로 저하되고 있지 않을(No)때, 스텝 S8(제4도)의 제어를 행하고, 제1설정온도 이하로 저하하고 있을(Yes)때, 카운트를 개시하고 나서 제1설정시간(예를들면 30초간(t1)이 경과하고 있는지 여부를 판단한다(스텝 S14). 제1설정시간이 경과하고 있을(Yes)때, 스텝 S7(제4도)의 제어를 행한다.

스텝 S14에 있어서, 제1설정시간이 경과하고 있지 않을(No)때, 스텝 S12 내지 스텝 S14의 제어를 반복한다.

본 실시예의 온수식 난방장치(A)의 작동을 제1도 내지 제3도에 의거하여 설명한다.

제2마이크로 컴퓨터(9b)는 난방 스위치(81)로 부터 온신호를 입력하면, 제1마이크로 컴퓨터(9a)에 신호를 보내고, 제1마이크로 컴퓨터(9a)는 전동 펌프(34)를 통전한다.

이어서 연소용팬(12)을 통전하여 가스버너에 연소용 공기를 공급하고, 제1전자밸브(21), 제2전자밸브(22) 및 비례 제어밸브(23)를 통전하여, 가스공급로(24)로 부터 가스버너(11)에 연료가스를 공급한다. 그리고 스파커(6)를 소정 시간만큼 통전함으로서, 가스버너(11)에 있어서, 연료가스와 연료용 공기와의 혼합기의 연소가 개시된다. 또한 제1마이크로 컴퓨터(9a)는, 프레임코드(7)의 출력을 입력함으로서 연소가 개시한 것을 검출한다.

다음에 더미스터(5)의 출력을 입력하여 현재의 온수 온도를 검출한다. 이 온수 온도(T)가 가스버너(11)에 연소를 개시하고 난후 제1설정시간(예를들면 30초간)(t1)이 경과할때 까지 제1설정온도(예를들면 7℃)(T1)보다 상승하고 있는 경우에는, 제1마이크로 컴퓨터(9a)는 실외기(a)내의 온수회로(3)내의 온수가 동결되어 있지 않은지, 혹은 온수회로(3)에 폐쇄부분이 발생하고 있지 않다고 판단하여, 대류용팬(4)을 통전하고 대류용팬(4)에 의하여 분출되는 실내 공기와 열교환하여 실내공기를 가열한다. 이 동작을 행함으로서 난방 운전이 행해져 상기한 난방 운전을 행한다.

그런데, 가스버너(11)에서 연소를 개시하고 나서 제1설정시간(예를들면 30초)(t1)이 경과하기 까지 제1설정온도(예를들면 7℃)(T1) 이하로 저하되고 있는 경우, 즉 제3도의 그래프의 Y에 나타낸 바와 같이, 가스버너(11)의 연소를 개시하여도 제1열교환기(31)내 또는 제1열교환기(31) 부근의 온수 배관(35)내의 온수가 용출하기 까지 온수 온도가 변화하지 않은 경우에는 제1마이크로 컴퓨터(9a)는 제1열교환기(31)내 또는 이 제1열교환기(31) 부근의 온수 배관(35)내의 온수가 동결되어 있다고 판단한다.

따라서, 마찬가지로 제1전자밸브(21), 제2전자밸브(22), 비례 제어밸브(23) 및 연소용팬(12)의 통전을 정지하여, 제1열교환기(31)내의 온수의 가열을 중지한다.

따라서, 제1열교환기(31)내 또는 그 제1열교환기(31) 부근의 유체가 동결되어 있는 경우, 제1열교환기(31) 내 또는 이 제1열교환기(31)부근의 온수 배관(35)내의 온수가 비등하기 전, 즉, 제1열교환기(31)내 또는 제1열교환기(31) 부근의 온수 배관(35)내의 압력이 더이상 상승하기 전에 가스버너(11)를 소화시킬 수가 있다. 이때문에 제1열교환기(31) 또는 이 제1열교환기(31) 부근의 온수 배관(35)이 파열하는 것을 방지할 수 있다.

제6도 내지 제9도는 폐쇄상태 검출루틴의 다른 실시예이다.

제6도 L_O커트의 제2실시예이고 화염 검지후 먼저 타이머의 카운트를 개시하고(스텝 S15), 더미스터(5)의 출력을 입력하여 온수 온도를 검출한다(스텝 S16). 카운트를 개시하고 나서 제1설정시간(t1)가 경과하고 있는지 여부를 판단한다(스텝 S17). 제1설정시간이 경과하고 있지 않을(No)때, 스텝 S16의 제어와 스텝 S17의 제어를 반복한다.

스텝 S17에 있어서 제1설정시간이 경과하고 있을(Yes)때, 온수 온도(T)가 제1설정온도 이하로 저하하고 있는지 여부를 판단한다(스텝 S18). 제1설정온도 이하로 저하하고 있지 않을(No)때, 스텝 S8(제4도)의 제어를 행하고, 제1설정온도 이하로 저하하고 있을(Yes)때, 스텝 S7(제4도)의 제어를 행한다.

또한, 상기 L_O커트의 제1실시예, 제2실시예에서는, 제1설정온도(예를들면 T=7℃)보다 저하하고 있는지 여부의 판정을 행하였으나, 난방 스위치(81)가 온되었을 때의 온수의 초기 온도(T0)와의 온도변화를 검지하여 제1온도변화(예를들면 △T=7℃)보다 작은지 여부의 판정을 행하여도 좋다.

제7도는 L_O커트의 제3실시예이고, 화염 검지후, 먼저 타이머의 카운트를 개시하고(스텝 S19), 온수 온도를 검출한다(스텝 S20). 이어서, 이 검출한 온수 온도를 미분한다(스텝 S21). 그리고 온수 온도의 미분치(dT/dt)가 제1설정치(△0.25C/초) d1이상인지 여부를 판단한다(스텝 S22). 제1설정치 이상일(Yes)때, 스텝 S8(제4도)의 제어를 행하고, 제1설정치 이상이 아닐(No)때, 스텝 S7(제4도)의 제어를 행한다. 이와 같이, 미분치에 의하여 판정을 행하면, 제1, 제2실시예에 비하여 판정시간을 빨리 할 수가 있다.

제8도는 Hi커트의 제1실시예이고, 화염 검지후, 먼저 난방 스위치(81)가 온되었을때의 온수의 초기 온도(T0)가 소정 온도(예를들면 2℃)(Ta) 이하로 저하하고 있는지 여부를 판정한다(스텝 S24).

소정 온도 이하로 저하하고 있지 않을(No)때, 스텝 S8(제4도)의 제어를 행하고, 소정온도 이하로 저하하고 있을(Yes)때, 타이머 카운트를 개시하여(스텝 S25), 온수 온도를 검출한다(스텝 S26). 카운트를 개시하고 난후 제3설정시간(예를들면 30초; 제3도 참조)(t3)이 경과하고 있는지 여부를 판정하고(스텝 S27), 제3설정시간이 경과하고 있을(Yes)때, 스텝 S8(제4도)의 제어를 행하고, 제3설정시간이 경과하고 있지 않을(No)때, 온수 온도(T)가 제2설정온도(T2) 이상으로 상승하고 있는지 여부를 판단한다(스텝 S28). 제2설정온도 이상으로 상승하고 있을(Yes)때, 스텝 S7(제4도)의 제어를 행하고, 제2설정온도 이상으로 상승하고 있지 않을(No)때에 스텝 S8(제4도)의 제어를 행한다.

또한 상기 Hi커트의 제1실시예에서는 제2설정온도(예를들면 T=50℃)보다 상승하고 있는지의 여부의 판정을 행하고 있으나, 초기 온도(T0)와의 온도변화를 검지하여, 제2온도변화(예를들면 △T=50℃)보다 큰지 여부의 판정을 행하여도 좋고, 이 경우는 초기 온도의 판정(스텝 S24)은 행하지 아니해도 좋다.

이와 같이 Hi커트에서는 제3도의 그래프의 X로 나타낸 바와 같이, 온수 온도가 급격하게 상승할 경우에 가스버너를 소화하므로 제1열교환기(31) 부근 이외의 온수 배관(35)내의 온수가 동결되어 있거나, 온수회로(3)에 폐쇄부분이 발생하고 있어도, 온수 배관(35)내의 압력이 이상으로 상승하여 온수 배관이 파열하는 일은 없다.

제9도는 Hi커트의 제2실시예이고, 먼저 온수 온도를 검출하고(스텝 S29), 그 온수 온도를 미분한다(스텝 S30). 온수 온도의 미분치(dT/dt)가 제2설정치(△5℃/초)(d2) 이상인지 여부를 판단한다(스텝 S31). 제2설정온도 이상일(Yes)때, 스텝 S7(제4도)의 제어를 행하고, 제2설정치 이상이 아닌(No)때, 스텝 S29 내지 스텝 S31의 제어를 반복한다.

또한 상기 Hi커트의 제2실시예의 폐쇄상태 검출루틴은 점화후, 소정 시간내에만 행하여도 좋으나, 난방운전의 연소제어를 행하는 루틴에 짜넣으면, 난방 운전중에 온수회로(3)의 도중이 찌그려져 온수 배관(35)에 폐쇄부분이 발생한 경우에도 가스버너(11)의 연소를 중지할 수가 있다.

이상과 같이 폐쇄상태 검출루틴으로서 L_O커트의 실시예를 3개, Hi커트의 실시예를 2개 나타냈으나, 이들중 1개의 실시예만 행해도 좋고, L_O커트와 Hi커트를 조합하여도 좋다.

또, 동결 가능성이 있을때, 예를들면 온수의 초기 온도가 2℃ 이하인 경우에만 폐쇄상태 검출루틴을 행하도록 하여도 좋다.

제10도 내지 제12도는 본 발명의 청구범위 제2항에 대응한 실시예를 나타낸다. 제10도는 온수식 난방장치의 제어장치를 나타낸 블럭도이다.

이 실시예에서는 더미스터(5)의 외에 검출수단으로서 압력센서(10)를 장착하고 있다. 이 압력센서(10)는, 제1열교환기(31)의 출구측의 온수 배관(35)에 설치되고, 그 제1열교환기(31)의 출구측이 온수 배관(35)내의 압력을 검출하여, 그 검출치를 전압치로 변환하여 제1마이크로 컴퓨터(9a)에 보낸다.

이 제1마이크로 컴퓨터(9a)는 압력센서(10)의 출력을 압력하여 제1열교환기(31)의 출구측의 온수 배관(35)내의 압력을 검출한다. 그리고 제1마이크로 컴퓨터(9a)는 난방 운전 개시시 또는 난방 운전중에, 검출하고 있는 압력(P)이 설정압력(예를 들면 20Kg/㎠)(P)이상으로 상승했을 경우, 온수 배관(35)에 폐쇄부분이 발생하여 온수회로(3)내의 온수가 흐르기 어렵게 되어 있다고 판단하여 가스버너(11)에 의한 연소를 중지한다.

따라서, 난방 운전 개시시 또는 난방 운전중에 제1열교환기(31) 또는 이 제1열교환기(31) 부근의 온수배관(35)내의 압력이 설정압력 이상으로 상승했을 경우에, 제1열교환기(31)내의 온수의 가열을 중지함으로서, 제1열교환기(31) 또는 이 제1열교환기(31) 부근의 온수 배관(35)이 파열하는 것을 방지할 수 있다.

제11도는 이 실시예의 폐쇄상태 검출루틴이다.

스텝 S5(제4도)에 있어서, 화염을 검출한 후, 압력센서(10)의 출력을 입력하여 제1열교환기(31)의 출구측의 온수 배관(35)내의 압력을 검출한다(스텝 S32). 그리고, 그 검출된 압력(P)이 설정압력(예를들면 20Kg/㎠)(P) 이상으로 상승하고 있는지 여부를 판단한다(스텝 S33). 설정압력 이상으로 상승하고 있지 않을(No)때, 스텝 S8(제4도)의 제어를 행한다.

스텝 S33에 있어서, 설정압력 이상으로 상승하고 있을(Yes)때 스텝 S7(제4도)의 제어를 행한다.

제12도는 스텝 S9(제4도)의 제어의 일예를 나타낸 난방 운전 제어 루틴이다.

처음에, 압력센서(10)의 출력을 입력하여 제1열교환기(31)의 출구측의 온수 배관(35)내의 압력을 검출한다(스텝 S34). 그리고, 그 검출된 압력(P)이 설정압력(예를들면 20Kg/㎠)(P) 이상으로 상승하고 있는지 여부를 판단한다(스텝 S35). 설정압력 이상으로 상승하고 있지 않을(No)때, 난방 스위치(81)로 부터 오프 신호를 입력했는지 여부를 판단한다(스텝 S36).

오프신호를 입력하고 있지 않을(No)때, 스텝 S34의 제어를 행하고 오프신호를 입력하고 있을(Yes)때, 대류용팬(4), 연소용팬(12), 제1전자밸브(21), 제2전자밸브(22) 및 비례 제어밸브(23)의 통전을 정지하고 지연을 걸어(예를들면 2분후) 전동 펌프(34)의 통전을 정지하고(스텝 S37), 난방 운전제어를 종료하고, 스텝 S1(제4도)의 제어를 행한다.

스텝 S35에 있어서, 설정압력 이상으로 상승하고 있을(Yes)때, 대류용팬(4), 연소용팬(12), 제1전자밸브(21), 제2전자밸브(22), 비례 제어밸브(23) 및 전동 펌프(34)의 통전을 정지하고(스텝 S38) 난방 운전 제어를 종료한다.

또한 이 난방 운전제어때에 대류용팬(4), 연소용팬(12) 및 비례 제어밸브(23)의 통전량을 비례 제어해도 좋다.

제13도 및 제14도는 본 발명의 청구범위 제3항에 대응한 실시예를 나타낸다. 제13도는 온수식 난방장치의 제어장치를 나타낸 블럭도이다.

이 실시예의 제1마이크로 컴퓨터(9a)는 연소 개시시에, 검출한 압력(P)이 설정압력(예를들면 20Kg/㎠)(P) 이상으로 상승하고 있었을 경우, 제1열교환기(31)내 또는 이 제1열교환기(31) 부근의 온수 배관(35)내의 온수가 동결되어 있다고 판단하여 가스버너(11)의 점화를 중지한다.

따라서 제1열교환기(31)내의 온수가 가열되지 않으므로, 제1열교환기(31) 또는 이 제1열교환기(31) 부근의 온수 배관(35)이 파열되는 일은 없다.

제14도는 마이크로 컴퓨터(9)의 연소개시 제어를 나타낸 플로우챠트이다. 제4도는 작동 플로우챠트와 같은 부호는 동일 제어를 나타낸고, 설명을 생략한다.

스텝 S1에 있어서, 난방 스위치(81)의 온신호를 입력했을(Yes)때, 압력센서(10)의 출력을 압력하여 제1열교환기(31)의 출구측 온수 배관(35)내의 압력을 검출한다(스텝 S41). 그리고 그 검출된 압력(P)이 설정 압력(예를들면 20Kg/㎠)(P) 이상으로 상승하고 있는지 여부를 판단한다(스텝 S42). 설정압력 이상으로 상승하고 있지 않을(No)때, 스텝 S2,S3,S4,S5의 제어를 행하고, 다음에 스텝 S8을 행한 후에, 난방 운전을 행한다.

스텝 S42에 있어서, 설정압력 이상으로 상승되어 있을(Yes)때, 제1전자밸브(21), 제2전자밸브(22) 및 비례 제어밸브(23)의 통전을 행하지 않고, 즉 가스공급로(24)의 폐쇄상태를 유지하여 가스버너(11)에의 연료가스의 공급을 행하지 않고 연소개시 제어를 종료한다.

또한, 상기 실시예에서는 연소 개시시에 압력을 검출하고 있는것을 나타냈으나, 연소개시 이전 또한 전회의 연소중에 검출한 압력이 설정압력(P) 이상으로 상승한 일이 한번이라도 있으면 가스공급기(24)의 폐쇄상태를 유지하도록 하여도 좋다. 이것에서는 연소 개시시에 압력이 상승하여 있지 않아도 이전에 압력이 한번이라도 상승한 일이 있으면 점화가 행해지지 않으므로, 사용자는 사용전에 압력상승이 있었던 것을 알고, 압력상승에 의하여 기구가 파손되어 있는지 여부를 체크할 수가 있다.

더미스터 또는 압력센서 등의 검출수단은, 제1열교환기(열교환기)의 출구측 뿐만아니라 실외기 내부의 온수회로내이면 어느 것의 온소의 온도 또는 압력을 검출하여도 좋다.

본 실시예에서는 본 발명을 가열식 난방장치에 채용했으나, 열교환기를 흐르는 물을 연소기에서 발생하는 연소열로 가열한 탕수를 부엌 또는 목욕탕등에 공급하는 급탕장치 또는 목욕 가마솥 장치에 채용하여도 좋다. 이 경우에는 대류용팬은 불필요하게 된다.

본 실시예에서는 제1전자밸브, 제2전자밸브 및 비례 제어밸브에 의하여 개폐수단을 구성했으나 제1전자밸브 제2전자밸브 또는 비례제어밸브중 어느 1개 또는 2개의 개폐수단을 구성하여도 좋다.

Claims (3)

1. 연료를 연소시키는 연소기와, 상기 연소기에 의하여 발생한 연소열과 내부에 흐르는 유체를 열교환하는 열교환기를 구비한 유체 배관과, 상기 연소기에 연료를 공급하는 공급로를 개폐하는 개폐수단과, 상기 연소기에 의한 상기 연료의 연소 및 연소의 정지를 지시하는 지시수단을 구비하며, 상기 지시수단의 지시에 따라 상기 개폐수단을 제어하는 제어수단을 구비하고, 상기 제어수단은, 상기 열교환기 또는 그 열교환기 부근의 상기 유체의 온도 또는 온도의 변화량을 검출하는 검출수단을 갖고, 상기 지시수단에 의하여 상기 연소기에 의한 상기 연료의 연소가 지시되었을때 상기 개폐수단을 제어하여 상기 공급로를 개방한 후, 상기 검출수단에 의하여 검출된 상기 유체의 온도 또는 온도의 변화량이 소정 범위외인 경우에, 상기 개폐수단을 제어하여 상기 공급로를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 유체 가열장치.
2. 연료를 연소시키는 연소기와, 상기 연소기에 의하여 발생한 연소열과 내부에 흐르는 유체를 열교환하는 열교환기를 구비한 유체 배관과, 상기 연소기에 연료를 공급하는 공급로를 개폐하는 개폐수단과, 상기 연소기에 의한 상기 연료의 연소 및 연소의 정지를 지시하는 지시수단을 구비하며, 상기 지시수단의 지시에 따라 상기 개폐수단을 제어하는 제어수단을 구비하고, 상기 제어수단은, 상기 열교환기 또는 그 열교환기 부근의 상기 유체 배관내의 압력을 검출하는 검출수단을 갖고, 상기 지시수단에 의하여 상기 연소기에 의한 상기 연료의 연소가 지시되었을때 상기 개폐수단을 제어하여 상기 공급로를 개방한 후, 상기 검출수단에 의하여 검출된 상기 유체 배관내의 압력이 소정치 이상으로 상승하고 있는 경우 또는 소정치 이상으로 상승한 경우에, 상기 개폐수단을 제어하여 상기 공급로를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 유체 가열장치.
3. 연료를 연소시키는 연소기와, 상기 연소기에 의하여 발생한 연소기와 내부에 흐르는 유체를 열교환하는 열교환기를 구비한 유체 배관과, 상기 연소기에 연료를 공급하는 공급로를 개폐하는 개폐수단과, 상기 연소기에 의한 상기 연료의 연소 및 연소의 정지를 지시하는 지시수단을 구비하며, 상기 지시수단의 지시에 따라 상기 개폐수단을 제어하는 제어수단을 구비하고, 상기 제어수단은, 상기 열교환기 또는 그 열교환기 부근의 상기 유체 배관내의 압력을 검출하는 검출수단을 갖고, 이 검출수단에 의하여 검출된 상기 유체 배관내의 압력이 소정치 이상으로 상승했을 경우에는, 상기 지시수단에 의하여 상기 연소기에 의한 상기 연료의 연소가 지시되어도 상기 개폐수단을 제어하여 상기 공급로의 폐쇄상태를 유지시키는 것을 특징으로 하는 유체 가열장치.