KR950000936B1

KR950000936B1 - 고출력 가스보일러의 표준 최대 연소대비 출력제한 제어방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR950000936B1
Application number: KR1019910025260A
Authority: KR
Inventors: 이황의; 신연철
Original assignee: 린나이코리아 주식회사; 최창선
Priority date: 1991-12-30
Filing date: 1991-12-30
Publication date: 1995-02-03
Also published as: KR930013633A

Abstract

내용 없음.

Description

고출력 가스보일러의 표준 최대 연소대비 출력제한 제어방법 및 그 장치

제 1 도는 본 발명이 적용된 가스보일러의 전체 개략 구성도.

제 2 도는 본 발명 장치의 블럭 구성도.

제 3 도는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.

제 4 도는 본 발명을 설명하기 위한 각부 동작 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 제어부 11 : 수동조작장치

20 : 연소기 23 : 송풍기

30 : 물탱크 40 : 2차 열교환기

34" : 더미스터 53 : 비례변

12 : 기능부품 구동부 111 : 출력제한 스위치 명령 접수부

112 : 출력제한 명령부 113 : 연소연산 구동부

114 : 비례변 구동부 115 : 송풍기 회전 구동부

116 : 구동신호 출력부

본 발명은 고출력 가스보일러에서의 표준 최대 연소대비 출력제한 제어방법 및 그 장치에 관한 것으로 특히, 수동조작장치에 설치된 출력제한 스위치가 '온'이 되면 비례변과 송풍기를 최대 정상치 보다 소정배수(예를 들어 0.8배) 낮게 제어시켜 최대연소시 발생되는 연소음을 줄임과 동시에 난방 부하량 보다 가스 보일러의 최대 출력량이 훨씬 클 때 최대 출력의 상한치를 제한하여 중연소를 시키므로써 기구의 내구성을 향상시킬 수 있도록한 고출력 가스보일러의 표준 최대 연소대비를 출력제한 제어방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래의 고출력 가스보일러에는 운전스위치가 '온'되고, 겨울모드가 선택된 상태에서 사용자의 설정온도(HTset)가 더미스터를 통해 검출한 난방수의 검지온도(Tth)보다 높은 조건이 되면, 점화동작을 수행한 다음 정상비례연소를 실시하는 과정에서 일단 사용자의 설정온도(HTset)보다 더어미스터의 난방수 검지온도(Tth)가 같거나 높아질때까지 최대연소가 이루어져 고출력으로 인한 연소음이 발생되었고, 보일러의 최대 출력에 비해 난방 사용면적이 적어 난방부하가 적을 때에도 고출력의 최대연소를 이행하므로써 고열량에 의한 기구의 내구성이 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명에서는 고출력 가스보일러가 난방연소중 사용자가 수동조작 장치에 설치된 출력제한 스위치를 '온'시키게 되면 비례변과 송풍기를 최대 정상치로 구동시키지 않고 최대 정상치 보다 소정배수(예를 들어 0.8배)낮게 제어시켜 주므로서 최대연소에 따른 연소음을 없앨 수 있음과 동시에 제품의 내구성 및 신뢰도를 더욱더 향상시킬 수 있음을 목적으로 하는 것으로, 이를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명이 적용되는 가스보일러(100)는 제 1 도에 나타낸 바와 같이, 수동조작장치(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 상호 결합하여서 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 연소케이싱(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 프레임코드(27)가 설치되며, 상기 연소기케이싱(21)의 상면에는 배기 가스를 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 가스 공급량을 조절하기 위한 비례변(53)이 가스공급 경로에 대하여 가스관(50)의 상류로부터 설치되어진다.

그리고, 상기 물탱크(30)에는 물탱크(30)내의 수량을 검지하기 위한 플로트 스위치(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 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')와 사용자에게 공급되는 온수의 직접적인 출탕온도를 감지하는 더미스터(60)가 부착된 온수방출관(42), 가스보일러의 외부로부터의 찬물을 유입하는 것으로 필터(43')와 수류의 유무를 검지하는 수류스위치(43") 및 직수온도에 따른 일정수량을 통과시켜 안정된 비례연소 온도특성을 얻을 수 있도록 하는 기계적자동수량 제어장치(70)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 난방되는 난방온수 공급관(45)에 연결되어진다.

또한, 1차 열교환기(24)를 통과하는 상기 물공급관(34)에는 잔화방지 바이메탈(34')과 출탕온도를 측정하는 더미스터(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 수도물 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)은 사이에 열결되고, 보일러의 외부온도를 감지하는 저온감지 바이메탈(56)은 보일러 케이싱(101)의 내벽에 설치되어진다.

그리고 본 발명 장치의 주된 기술적 구성이 되는 상기 제어부(10)는 제 2 도에 나타낸 바와 같이 마이컴(10')을 중심으로 하는 제어회로로서 마이컴(10')내에는 출력제한 스위치(11a)와 구동부(11b)로 구성된 수동조작장치(11)에서 출력되는 출력제한 명령신호를 접수 받는 출력제한 스위치 명령 접수부(111)와 ; 상기 출력제한 스위치 명령 접수부(111)에서 소정신호가 출력되면 출력제한 명령을 발생시켜 주는 출력제한 명령부(112)와 ; 상기 출력제한 명령부(112)에서 소정신호를 입력받아 연소연산을 실시하여 소정의 구동신호를 출력시켜 주는 연소연산 구동부(113)와 ; 상기 연소연산 구동부(115)에서 소정신호가 출력되면 비례변(53) 및 송풍기(23)의 구동신호를 각각 출력시켜 주는 비례변 및 송풍기 회전 구동부(114,115)와 ; 상기 비례변 및 송풍기 회전 구동부(114,115)로부터 소정의 출력신호를 각각 입력받아 기능부품 구동부(12)를 통해 소정 신호를 출력시켜 송풍기(23)와 비례변(53)을 구동시켜 주는 구동신호 출력부(116)를 구비하여서된 것이다.

한편, 본 발명 방법은 제 3 도에 나타낸 바와 같이, 운전 스위치가 '온'이되고(S1), 겨울모드가 선택(S2에서 Yes)된 상태에서 되어 사용자에 의해 수동조작장치(11)에 설치된 출력제한 스위치(11a)가 '온'이 되면 (S3에서 Yes), 가스 공급량을 제어하는 비례변(53)의 출력을 가스량 표준 최대치 소정배수(Y : 예를들어 0.8)로 제한시켜 소정배수(Y)이하로 비례연소를 실시(S51)함과 동시에 송풍기(23)의 회전을 표준 최대치 *소정배수(Y)로 제한시켜 소정배수(Y)이하로 무단절체(S52)시키는 과정(S5)을 설정온도(HTset)보다 난방수의 검지온도(Tth)가 높아질때까지 수행시킨(S6) 다음, 난방수의 검지온도(Tth)가 사용자의 설정온도(HTset)보다 높아지면(S6에서 NO), 소정시간(예를 들어 7분)동안 연소와 송풍기(23)의 회전을 정지시키되(S7), 상기 과정(S2)에서 수동조작장치(11)에 설치된 출력제한 스위치가 '온'이 아니면(S3에서 NO) 비례변(53)의 출력을 가스량 표준 최대치하여 비례연소를 실시(S41)함과 동시에 송풍기(23)의 회전을 표준 최대치하여 무단절체(S42)시키는 과정(S4)을 설정온도(HTset)보다 난방수의 검지온도(Tth)가 높아질때까지 수행시킨(S6)다음, 난방수의 검지온도(Tth)가 사용자의 설정온도(HTset)보다 높아지면(S6에서 NO), 소정시간(예를 들어 7분)동안 연소와 송풍기(23)의 회전을 정지시킨 다음(S7), 출력제한 스위치의 '온'과 무관하게 소정시간 경과후(S8), 재차 설정온도(HTset)와 난방수의 검지온도(Tth)를 상호 비교하여(S9) 설정온도(HTset)가 난방수의 검지온도(Tth)보다 낮으면 계속해서 연소와 송풍기(23)의 회전을 정지시키고(S7), 설정온도(HTset)가 난방수의 검지온도(Tth)보다 높으면, 상기 출력제한 스위치'온'상태 판단과정(S3)으로 되돌아가는 과정으로 이루어진 것이다.

이와 같은 과정으로 이루어진 본 발명의 작용효과를 제 2 도 내지 제 4 도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 수동조작장치(11)에 설치된 운전 스위치를 '온' 시키고(S1), 여름/겨울 모드 선택 스위치를 겨울모드로 선택(S2)하였을 때 사용자에 의해 수동조작장치(11)에 설치된 출력제한 스위치(11a)가 '온'이 되면(S3에서 Yes), 비례변(53)의 출력을 가스량 표준 최대치 *소정계수(Y : 예를 들어 0.8)로 제한시켜 소정배수(Y)이하로 비례연소를 실시(S51)함과 동시에 송풍기(23)의 회전수를 최대 정상치 *소정배수(Y)로 제한시켜 소정배수(Y)이하로 무단절체(S52)시킴에 따라 표준 최대연소가 아닌 표준 최대 연소 대비 중연소가 이루어지므로 연소음이 줄어들어 조용한 연소운전이 가능하게 됨과 동시에 최대 열량의 제한으로 기구의 내구성을 향상시킬 수 있다.

한편, 상기와 같은 중연소과정(S5)은 사용자의 설정온도(HTset)보다 난방수의 검지온도(Tth)가 높아질때까지 계속 수행된 다음, 난방수의 검지온도(Tth)가 사용자의 설정온도(HTset)보다 높아지면(S6에서 NO), 소정시간(예를 들어 7분)동안 연소와 송풍기(23)의 회전을 중지시킨다음(S7), 소정시간 경과후(S8)재차 설정온도(HTset)와 난방수의 검지온도(Tth)를 상호 비교하여(S9) 설정온도(HTset)가 난방수의 검지온도(Tth)보다 낮으면 계속 연소와 송풍기(23)의 회전이 중지되고(S7), 설정온도(HTset)가 난방수의 검지온도(Tth)보다 높으면 출력제한 스위치 '온'판단 위치(S3)로 되돌아가게 된다.

이를 제 2 도에 의거하여 좀더 구체적으로 설명하면, 수동조작장치(11)의 구동장치(11b)를 통해 출력제한 스위치(11a)가 '온'이 되면, 마이컴(10')내의 출력제한 스위치 명령 접수부(111)에서 이를 접수하여 출력제한 명령부(12)를 통해 연소연산 구동부(113)에 출력제한 명령을 출력시키게 되므로 상기 연소연산 구동부(113)에서 비례변 및 송풍기 회전 구동부(114,115)에 각각 정상 최대값의 Y배(*0.8배)의 출력제한 구동명령을 출력하게 되어 비례변 및 송풍기 회전 구동부(114,115)에서는 구동신호 출력부(Puls Wlde Modulation : 116)를 통해 소정의 출력신호를 기능부품 구동부(12)에 출력시켜주게 되므로 송풍기(23)와 비례변(53)의 출력이 소정배수(0.8배)로 출력제한 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 고출력 가스보일러에서 사용자에 의해 출력제한 스위치가 눌러지면 비례변과 송풍기를 표준 최대치로 구동시키지 않고 표준 최대치 보다 소정배수(예를 들어 0.8배) 낮게 구동시켜 주므로서 최대연소가 아닌 중연소가 이루어지게 되어 연소음이 줄어들게 됨과 동시에 고열량으로 인한 1차 열교환기등의 내구성 저하를 향상시킬 수 있게 되어 제품의 신뢰도를 더욱더 증가시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

Claims

운전스위치가 '온'이 되고, 겨울모드가 선택되면 표준 최대치로 난방연소를 수행하는 고출력 가스보일러에 있어서, 수동조작장치(11)에 설치된 출력제한 스위치(11a)가 '온'이 되면 마이컴(10')의 출력제한 명령부(112)에서 소정배수(Y배)의 연소명령을 지시하는 연소연산 구동부(113)와 비례변 구동부(114) 및 구동신호 출력부(116)를 통해 비례변(53)의 출력을 가스량 표준 최대치 X소정배수(Y) 이하로 제한시켜 소정배수(Y)이하로 비례연소를 이행함과 동시에 송풍기 회전구동부(115)와 구동신호 출력부(116)를 통해 송풍기(23)의 회전을 표준 최대치 X소정배수(Y)로 제한하여 무단계 회전시키는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고출력 가스보일러의 표준 최대 연소대비 출력제한 제어방법.
제 1 항에 있어서, 상기 소정배수(Y)이하로의 비례연소는 난방설정온도(HTset)보다 난방수의 검지온도(Tth)가 높아질때까지 계속 수행시키는 것을 특징으로 하는 고출력 가스보일러의 표준 최대 연소대비 출력제한 제어방법.
마이컴(10')을 중심으로 하는 가스보일러의 제어회로를 구성함에 있어서, 수동조작장치(11)의 출력제한 스위치(11a) 신호를 구동부(11b)를 통해 입력받는 출력제한 스위치 명령 접수부(111)와 ; 상기 출력제한 스위치 명령 접수부(111)에서 소정신호가 출력되면 출력제한 명령을 발생시켜 주는 출력제한 명령부(112)와 ; 상기 출력제한 명령부(112)에서 소정신호를 입력받아 표준최대출력 대비 Y배의 연소를 지시하는 연소연산 구동부(113)와 ; 상기 연소연산 구동부(115)에서 소정신호가 출력되면 구동신호 출력부(116)를 통해 비례변(53) 및 송풍기(23)의 구동신호를 각각 출력시켜 주는 비례변 및 송풍기 회전 구동부(114,115)를 구비한 것을 특징으로 하는 고출력 가스보일러의 표준 최대 연소대비 출력제한 제어장치.