KR940011227B1

KR940011227B1 - 보일러의 온수 과열 방지장치

Info

Publication number: KR940011227B1
Application number: KR1019920000484A
Authority: KR
Inventors: 정영철; 오영화
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 강진구
Priority date: 1992-01-15
Filing date: 1992-01-15
Publication date: 1994-11-29
Also published as: KR930016730A

Abstract

내용 없음.

Description

보일러의 온수 과열 방지장치

제 1 도는 본 고안 장치의 구성 회로도.

제 2 도는 종래의 정치의 구성회로도.

제 3 도는 본 고안에 의한 난방수 및 온수순환 상태도.

제 4 도는 종래의 보일러의 난방수 및 온수 순환상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 솔레노이드 밸브 40 : 온수과열감지구동부

RY : 릴레이 R₂₀-R₂₅: 저항

D₄·D₅: 다이오드 OP₃: 비교기

Q₄: 트랜지스터

본 고안은 보일러의 온수과열방지장치, 특히 순간식 난방 및 온수겸용 보일러의 온수과열 방지장치에 관한 것이다.

종래의 순간식 난방 및 온수겸용 보일러는 온수를 사용할 경우 보일러기기내에 장착된 3방밸브가 작동되어 난방공급이 중단되고 난방폐회로가 구성되어 온수용 열교환기에 의한 간접가열에 의해 온수를 출탕하도록 되어 있으나, 이와 같은 온수모드시 일정온도 이상으로 온수가 가열되면 연소버너가 소화되고, 일정온도 이하로 냉각되면 다시 연소버너가 소화되고, 일정온도 이하로 냉각되면 다시 연소버너가 잠화되어 온수를 공급받게 되기 때문에 연소버너가 점화와 소화를 반복함에 따라 온수가 가열과 냉각을 반복하고, 온수와 냉수가 번갈아서 출탕되므로 일정한 온도의 온수를 얻기가 어려운 문제점이 있으며, 또한 급수조건이 나쁜 고지대같은 곳에서는 난방 폐회로내의 온도가 쉽게 상승됨에 의해 온수과열 현상이 발생하게 되는 단점이 있다.

본 고안의 목적은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 온수를 사용할 경우에 일정온도 이상으로 온수가 과열되면 이를 감지하여 자동으로 난방공급관 및 온수열교환기 난방수를 순환시켜 줌으로써 연소버너를 소화시킴이 없이 온수과열을 방지함과 함께 일정온도의 온수를 계속 공급할 수 있는 난방 및 온수겸용 보일러의 온수과열 방지장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안의 장치는 난방수가 순환되는 난방용 열교환기 온수모드시 상기 난방수에 의한 간접가열에 의해 온수를 출탕하는 온수용 열교환기, 난방 및 온수모드시 각각 상기 난방수의 환수 및 공급로를 형성하거나 또는 상기 난방용 열교환기와 상기 온수용 열교환기를 통한 폐순환로를 형성하기 위한 입·출구를 갖는 3방밸브, 상기 난방 및 온수모드시에 상기 난방수의 온도에 따라 해당 제어 신호를 출력하는 난방구동부 및 온수구동부를 구비한 것에 있어서, 온수모드시 폐로되는 상기 3방 밸브의 입출구사이에 병렬로 연결된 솔레노이드 밸브, 그리고 상기 난방구동부에서 검출된 상기 난방수의 온도가 소정의 온도보다 높을 경우 이를 감지하여 상기 솔레노이즈 밸브를 구동시켜 상기 난방용 열교환기를 통한 난방수의 일부를 난방모드시와 같이 환수 및 공급시키기 위한 온수과열 감지구동부로 구성된다.

이하, 본 고안 장치의 구체적인 구성 및 작용효과를 첨부도면에 의해 상세히 설명한다.

제 1 도는 본 고안 장치의 전체적인 구성회로를 도시한 것으로서, 온수과열감지구동부(40)가 상기 난방구 동부(20)내의 난방수온도감지용 서미스터(R₂)의 출력전압이 비교전압으로 입력되는 비교기(OP₃), 이 비교기(OP₃)의 기준전압설정 저항(R₂₀)(R₂₁), 상기 비교기(OP₃)의 기준전압설정용 저항(R₂₀)(R₂₁), 상기 비교기(OP₃)의 출력에 의해 동작제어되는 릴레이구동용 트랜지스터(Q₄), 이 트랜지스터(Q₄)에 의해 구동제어되어 상기 솔레노이드밸브(3)의 구동전원을 제어하는 릴레이(RY), 그리고 온수사용중지시 상기 비교기 (OP₃)의 출력을 상기 온수구동부(30)을 통해 접지로 바이패스시키기 위한 다이오드(D₅)로 구성된다.

미설명부호중 1은 난방용 열교환기, 2는 3방밸브, 4는 온수용열교환기, 5는 펌프, 10은 전원부, FS는 휴우즈, TRS는 전원트랜스, BD는 브리지 정류기, RG는 레귤레이터, SW₁은 전원스위치, C₁-C₄는 콘덴서, R₁·R₃-R₁₀·R₂₂-R₂₅는 저항, D₁-D₄는 다이오드, OP₁·OP₂는 비교기, Q₁·Q₃는 트랜지스터, SW₂는 3방밸브(2)의 수압에 의해 구동되는 마이크로 스위치이다.

이와같이 구성되는 본 고안의 장치에 있어서, 전원스위치(SW₁)를 "온"시키면 입력교류전원이 트랜스(TRS)와 브리지 정류기(BD)를 통하여 정류되고 콘덴서(C₁)(C₂)에 의하여 평활되며, 레귤레이터(RG)에서 인가전압이 조절된 다음 콘덴서(C₃)(C₄)에 의해 재평활된 전류전압으로 변환된 후 전원스위치(SW₁)를 회로각부로 공급된다. 이때, 온수를 사용하기 위해 온수모드를 선택하면 난방구동부(20)로 입력되는 난방/온수 선택신호가 "로우"레벨로 되어 난방출력신호도 "로우"레벨로 되며, 이와 같은 상태에서 온수밸브를 열게되면 온수구동부(30)내의 마아크로 스위치(SW₂)가 제 3 도의 3방밸브(2)의 수압에 의하여 "온"된다. 따라서 트랜지스터(Q₂)베이스에 전압이 걸리지 않게 되어 이 트랜지스터(Q₂)가 동작하지 않게 되고, 이에 따라 전원부(10)내의 전원스위치(SW₁)를 통한 직류전압이 기준전압설정용 저항(R₉)(R₁₀)(R₁₁)을 통하여 비교기(OP₂)의 비반전입력단에 인가되는 한편, 그 반전입력단(-)으로는 난방구동부(20)내의 난방온수도 감지용 서미스터(R₂)의 출력전압이 인가된다. 이때, 난방수의 온도가 비교기(OP₂)의 기준전압으로 설정된 온도보다 낮을 경우 이 비교기(OP₂)의 출력은 "하이"레벨로 되며, 이에 따라 다이오드(D₁)는 "오프"되므로 저항(R₁₆-R₁₈)에 의한 바이어스전압이 트랜지스터(Q₃)의 베이스에 인가되어 이트랜지스터(Q₃)가 "턴온"됨으로써 다이오드(D₃)를 통해 "하이"레벨의 온수출력신호가 출력된다. 따라서, 제 3 도에서와 같이 난방용 열교환기(1)를 통한 난방수가 3방 밸브(2)의 열려진 입·출구(a)(C)와 온수용 열교환기(4)를 통해 순환되는 폐순환로를 형성하게 됨으로써 온수용 열교환기(4)에서 간접가열된 온수를 사용할 수 있게 된다. 이때 솔레노이드 밸브(3)는 구동되지 않아 차단된 상태에 있게된다.

이와 같은 상태에서 온수를 계속 사용할 경우 온수용 열교환기(4)로 순화 공급되는 난방수의 온도가 계속 상승하게 되며, 일정온도 이상 과열되면 온수과열감지 구동부(40)의 비교기(OP₃)의 비반전입력단(+)으로 인가되는 난방수온도 감지용 서미스터(R₂)의 출력전압이 저항(R₂₀-R₂₂)에 의해 설정된 기준전압 보다 크게되어 이 비교기(OP₃)의 출력이 "하이"레벨로 된다. 따라서, 트랜지스터(Q₄)의 베이스로 저항(R₂₄)(R₂₅)에 의해 분압된 바이어스전압이 인가 되어 트랜지스터(Q₄)가 "턴온"되고, 이에 의해 릴레이(RY)가 구동됨으로써 솔레노이드 밸브(3)가 동작되어 열리게 된다. 이에 따라 난방용 열교환기(1)에서 3방밸브(2)로 순환되던 난방수의 일부가 이 솔레노이드 밸브(3)를 통해 환수되는 부분적인 난방모드가 이루어지게 되므로 계속적인 온수사용에 의해 난방수의 온도가 과열되는 것을 방지하게 된다.

이와 같은 상태에서 난방수의 온도가 기준전압에 의해 설정되는 소정의 온도보다 낮아지게 되면, 비교기(OP₂)의 출력은 "로우"레벨로 반전되고 이에 의해 트랜지스터(Q₄)와 릴레이(RY)가 차례로 "턴오프"됨으로써 솔레노이드 밸브(3)는 동작정지되어 다시 난방용 열교환기(1)와 온수용 열교환기(4) 사이의 폐순환로를 난방수가 순환하게 됨으로써 일정한 온도의 온수를 사용할 수 있게 된다.

한편, 난방모드 선택시에는 제 2 도 및 제 4 도에 도시된 종래의 장치의 회로 및 난방수 순환 사이클에서와 동일한 동작을 하게되는데, 이때 난방구동부(20)로 입력되는 난방/온수선택신호가 "하이"레벨로 되므로 트랜지스터(Q₁)가 "턴온"되어 난방출력신호도 "하이"레벨로 되는 한편, 온수구동부(30)내의 마이크로 스위치(SW₂)는 "오프"상태로 되므로 트랜지스터(Q₂)가 '턴온"되고 트랜지스터(Q₃)가 "턴오프"되므로 온수출력 신호는 "로우"레벨로 된다.

이때, 제 3 도의 3방밸브(4)의 입구(a)는 출구(b)로 연결되어 난방수의 환수 및 공급에 의한 난방기능이 이루어지게 되는데, 이와 같은 난방모드시에는 온수과열감지 구동부(40)내의 비교기(OP₃)의 출력이 "하이"레벨로 되더라도 이 "하이"레벨 출력이 다이오드(D₅) 및 트랜지스터(Q₂)를 통해 접지로 바이패스되므로 트랜지스터(Q₄)가 "오프"상태로 유지되므로 결국 솔레노이드밸브(3)는 동작되지 않는다.

이상과 같이 본 고안의 장치는 온수모드에서 온수를 계속 사용할때 난방수의 과열로 인한 연소버너의 반복적인 점화 및 소화에 의해 온수와 냉수가 번갈아서 출탕되는 문제점을 해결하고 항상 일정한 온도의 온수를 사용할 수 있으며, 또한 온수모드시 과열된 난방수를 난방에 이용하게 되므로 에너지이용 효율을 높일수 있음은 물론 연소버너의 반복적인 점·소화에 의한 전력소모를 줄일 수 있는 잇점이 있다.

Claims

난방수가 순환되는 난방용 열교환기(1) 온수모드시 상기 난방수에 의한 간접가열에 의해 온수를 출탕하는 온수용 열교환기(4)난방 및 온수모드시 각각 상기 난방수의 환수 및 공급로를 형성하거나 또는 상기 난방용 열교환기(1)와 상기 온수용 열교환기(4)를 통한 폐순환로를 형성하기 위한 입·출구(a-c)를 갖는 3방밸브(2), 상기 난방 및 온수모드시에 상기 난방수의 온도에 따라 해당 제어신호를 출력하는 난방구동부(20) 및 온수구동부(30)를 구비한 것에 있어서, 온수모드시 폐로되는 상기 3방 밸브(2)의 입출구(a)(b)사이에 병렬로 연결된 솔레노이드 밸브(3), 그리고 상기 난방구동부에서 검출된 상기 난방수의 온두가 소정의 온도보다 높을 경우 이를 감지하여 상기 솔레노이드 밸브(3)를 구동시켜 상기 난방용 열교환기(1)를 통한 난방수의 일부를 난방모드시와 같이 환수 및 공급시키기 위한 온수과열 감지구동부(40)로 구성된 것을 특징으로 하는 보일러의 온수과열 방지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 온수과열감지구동부(40)가 상기 난방구동부(20)내의 난방수온도감지용 서미스터(R₂)의 출력전압이 비교전압으로 입력되는 비교기(OP₃), 이 비교기(OP₃)의 기준전압설정용 저항(R₂₄)(R₂₁), 상기 비교기(OP₃)의 출력에 의해 동작제어되는 릴레이구동용 트랜지스터(Q₄), 이 트랜지스터(Q₄)에 의해 구동제어되어 상기 솔레노이드밸브(3)의 구동전원을 릴레이(RY), 그리고 온수사용중지시 상기 비교기(OP₃)의 출력을 상기 온수구동부(30)을 통해 접지로 바이패스시키기 위한 다이오드(D₅)로 구성된 것을 특징으로 하는 보일러의 온수과열 방지장치.