KR950004501B1 - 온수식 난방장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

온수식 난방장치

제1도는 본 발명의 실내용 온수식 난방장치를 도시한 개략도.

제2도는 본 발명의 본 발명의 실내용 온수식 난방장치의제어장치를 도시한 블록도,

제3도는 본 발명에 관한 제어회로의 통상난방운전시의 제어를 나타내는 플로우 챠트,

제4도는 본 발명에 관한 제어회로의 급속난방운전시의 제어를 나타내는 플로우 챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실내용 온수식 난방장치 2 : 연소장치(가열수단)

3 : 온수회로 10 : 대류용 송풍기(송풍수단)

31 : 실외기측 열교환기 32 : 실내기측 열교환기

43 : 실온센서(지시수단) 45 : 수온센서(수온검출수단)

47 : 제어회로(제어수단)

본 발명은 온수회로내에서 순환되는 온수를 통해 실내의 난방을 행하는 온수식 난방장치에 관한 것이다. 종래, 실외기측 열교환기내에 흐르는 온수를 버너 등의 가열수단에 의해 가열하고, 그 가열된 온수가 온수배관을 개재해서 실내기측 열교환기내에 유입되도록 하며, 그 실내기측 열교환기에 대류팬에 의해 발생하는 순환류에 의해서 그 실내기측 열교환기를 통해 가열된 공조공기가 실내로 분출되도록 하는 온수식 난방장치가 제안되어 있다. 또한, 이 온수식 난방장치는 급속한 실내난방을 행하기 위한 급속난방운전이 지시되면, 버너의 연소량을 정격능력보다 큰 최대연소량으로 설정하고 대류팬의 송풍량을 통상의 송풍량보다 큰 최대송풍량으로 설정해서 운전을 행하고 있다.

그러나, 상술한 종래기술은 급속난방운전시에 온수배관내의 온수의 온도에 관계없이 강제적으로 버너의 연소량을 크게 하고 있으므로, 버너에서 실외기측 열교환기내로 흐르는 온수가 과열될 가능성이 있을 뿐만 아니라 그 과열상태에 의해 온수가 비등되어 버려 온수배관이 파열될 수 있게 된다.

본 발명은 급속난방운전시에 온수회로내에서 순환되는 온수의 과열이 방지되도록 하는 온수식 난방장치의 제공을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 실외기에 배설되어 개폐밸브와 비례밸브의 개폐에 의해 가스공급로를 통해서 공급되는 연료가스와 연소팬의 회전에 의해 송풍되는 연소공기가 혼합된 혼합기체를 가스버너에서 공급받아 연소동작을 수행하고서 순환펌프에 의해 순환되는 온수회로내의 온수를 실외기측 열교환기를 매개로 가열하는 가열수단과, 실내기에 배설되어 상기 온수회로를 통해 흐르는 온수에 의해 가열되는 실내기측 열교환기로부터의 가열된 공기를 대류팬의 회전을 통해 실내로 분출시키기 위한 송풍수단, 실온의 검출에 의해 급속난방운전을 지시하는 지시수단과, 상기 온수회로내에 흐르는 온수의 온도를 검출하는 수온검출수단 및, 상기 지시수단에 의한 지시에 의해 상기 송풍수단의 송풍량이 증가되도록 함과 더불어 상기 수온검출수단에 의해 검출된 상기 온수회로내의 온수의 온도가 적정온도를 유지하도록 하기 위해 상기 가열수단의 가열량이 정격가열량보다 큰 최대가열량을 상한으로 하여 조절되도록 제어하는 제어수단을 갖추어 구성된 기술수단을 채용한 온수식 난방장치가 제공된다.

상기한 구성의 본 발명에 따르면 지시수단의 실온검출동작을 통해 급속난방운전이 지시되면, 송풍수단의 송풍량을 통상의 송풍량보다 증가해서 실내공기가 순환되도록 하고, 가열수단의 가열량을 제어함으로써 실외기측 열교환내에 흐르는 온수가 가열되도록 하는 한편, 이 가열된 온수를 실내기측 열교환기내에 유입시켜서 실내공기가 가열되도록 한다. 이 때문에, 온풍의 송풍량이 증가하여 실내는 급속난방된다. 이때, 제어수단은 수온검출수단에 의해 검출되는 온수의 온도가 임의의 온도가 되도록 가열수단의 가열량을 정격가열량보다 큰 최대 가열량으로 증가시켜 제어함으로써 분출온도를 저하시키지 않을 뿐만 아니라, 실외기측 열교환기 내의 온수가 가열수단의 계속되는 가열동작에 의해 과열되지 않도록 되어 있으므로 온수회로내의 온수가 비등되지 않는다.

본 발명은 급속난방운전시에 온풍의 분출온도를 저하시키지 않고서도 송풍량이 증가되도록 할 수 있고, 온수회로내의 온수가 비등하는 일이 없기 때문에 온수회로가 파열하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 안전성이 높은 온수식 난방장치를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 온수식 난방장치에 대해 제1도 내지 제4도에 도시한 실시예에 의거하여 설명한다.

즉, 제1도는 실내용 온수식 난방장치를 도시한 개략도이고, 제2도는 실내용 온수식 난방장치의 제어장치를 도시한 블록도이다.

제1도에서, 실내용 온수식 난방장치(1)는 연소장치(2), 온수회로(3) 및, 그 제어장치(4)를 갖추고, 이들은 실외에 배설된 실외기(5) 및 실내에 설치된 실내기(6)에 분산해서 배설되어 있다.

또한, 연소장치(2)는 본 발명의 가열수단으로서 작용하여, 실외기(5)내에 배설되어 있고 가스버너(21), 연소용 송풍기(22) 및, 가스공급로(23)를 가진다. 여기서, 가스버너(21)는 연료가스와 연소공기를 혼합한 혼합기체를 연소하고, 연소용 송풍기(22)는 가스버너(21)에 연소공기를 공급하는 연소팬(24) 및 통전량에 따라서 연소팬(24)의 회전속도(송풍량)를 변경하는 전동모터(25)로 이루어지며, 가스공급로(23)는 통전되면 밸브가 열리고, 통전이 정지되면 밸브가 닫히는 전자식 개폐배밸브(26) 및 통전량에 따라서 가스공급로(23)의 개구정도를 변경해서 가스버너(21)에 공급되는 연료가스의 공급량을 조정하는 전자식 비례밸브(27)를 배설하고 있다. 또, 가스버너(21)는 전동모터(25)의 회전속도와 비례밸브(27)의 개구정도가 제어장치(4)에 의해 통전량 제어됨으로써, 통상 난방운전시에 정격능력의 연소능력(예를 들면 40호의 기구에서 1500kca1로부터 4500kca1)으로 운전되고, 급속난방운전시에 상한이 정격능력보다 큰 최대연소능력(예를 들면 40호의 기구에서 정격능력의 115%, 즉 517kcal)으로 운전된다.

그리고, 동 도면에서 온수회로(3)는 실외기측 열교환기(31), 실내기측 열교환기(32), 온수매트(33), 프레셔 탱크(Presser Tank ; 34), 순환램프(35), 3방향밸브(36) 및 온수배관(37)을 갖추고, 실외기측 열교환기(31)는 실외기(5)내에 배설되어 가스버너(21)의 연소에 의해 발생되는 연소열과 내부에 흐르는 온수를 열교환해서 온수를 가열하고, 실내기측 열교환기(32)는 실내기(6)내에 배설되어 실외기측 열교환기(32)로부터 공급된 온수와 대류용 송풍기(10)에 의해 순환되는 실내공기를 열교환해서 실내공기를 가열한다.

또한, 동 도면에서 온수매트(33)는 공급된 온수에 의해 매트를 가열하고, 프레셔 탱크(34)는 내부에 온수를 저류하며, 순환펌프(35)는 온수회로(3)내에 흐르는 온수의 순환류를 발생시킨다. 3방향밸브(36)는 실외기측 열교환기(31)와 실내기측 열교환기(32)를 환형상으로 접속하는 제1경로와, 실외기측 열교환기(31)와 온수매트(33)를 환형상으로 접속하는 제2경로 및, 실외기측 열교환기(31)와 실내기측 열교환기(32) 및 온수매트(33)의 양측을 환형상으로 접속하는 제3경로를 절환하는 한편, 온수배관(37)은 실외기측 열교환기(31), 실내기측 열교환기(32), 온수매트(33), 프레셔 탱크(34), 순환펌프(35) 및 3방향밸브(36)를 환형상으로 접속하게 된다.

또, 대류용 송풍기(10)는 본 발명의 송풍수단으로서 작용하여, 실내기측열교환기(32)에서 가열된 실내공기를 실내로 토출하든 대류팬(11) 및 통전량에 따라서 대류팬(11)의 회전속도를 변경하는 전동모터(12)로 이루어진다. 이 전동모터(12)는 제어장치(4)에 의해 통전량이 제어됨으로써, 대류팬(11)의 송풍량을 미풍(예를 들면 40호의 기구에서 950rpm), 약풍(예를 들면 40호의 기구에서 1150rpm), 강풍(예를 들면 40호의 기구에서 1350rpm), 최대풍량(예를 들면 40호의 기구에서 1400rpm)으로 변화시킨다. 또한, 전동모터(12)는 통상난방운전시에 대류팬(11)의 송풍량을 통상송풍량(미풍으로부터 강풍까지의 범위)내에서 연속가변 또는 단계적으로 변경할 수도 있다.

그리고, 제2도에서 제어장치(4)는 난방스위치(41), 매트스위치(42), 실온센서(43), 실온설정기(44), 온수센서(45), 풍량설정스위치(46) 및 제어회로(47)를 가진다. 여기서, 난방스위치(41)는 실내용 온수식 난방장치(1)의 기동스위치이고, 매트스위치(42)는 온수매트운전의 기동스위치이며, 실온센서(43)는 본 발명의 지시수단으로서 작용하여, 실내공기를 검출해서 그 검출치를 전기신호로 변환해서 제어회로(47)에 보낸다. 도, 실온설정기(44)는 실내공기의 온도를 설정하는 것이고, 수온센서(45)는 본 발명의 수온검출수단으로서 작용하여, 온수회로(3)내의 온수의 온도를 검출해서 그 검출치를 전기신호로 변환하여 제어회로(47)에 보내도록 되어 있으며, 풍량설정스위치(46)는 대류팬(11)의 송풍량을 자동, 미풍, 약풍, 강풍으로 설정하게 된다.

또한, 제어회로(47)는 난방스위치(41), 매트스위치(42), 실온센서(43), 실온설정기(44), 수온센서(45) 및 풍량설정스위치(46)의 출력에 따라서 전동모터(12), 전동모터(25), 개폐밸브(26), 비레밸브(27), 순환펌프(35) 및 3방향밸브(36)의 통전량을 제어하게 된다.

또, 상기 제어회로(47)는 난방운전개시시에 실온센서(43)에 의해 검출된 실내공기의 온도가 소정온도(설정온도 -2℃)이하로 저하되어 있는 경우에, 소정시간(예를 들면 14분 30초간)이 경과하였는지 혹은 실내공기의 온도가 설정실온에 가까운 기준온도(설정언도 -1℃)이상으로 상승할 때까지 수온센서(45)에 의해 검출된 온수의 온도가 설정수온(예를 들면 85℃)이 되도록 급속난방운전을 행하게 된다.

이어, 제3도 및 제4도는 이 실시예의 제어회로(47)의 통상난방운전시 및 급속난방운전시의 제어를 나타내는 플로우 챠트로서, 그 플로우 챠트에 의한 제어는 난방스위치(41)가 온되어 있을 때에만 실행된다.

먼저, 난방스위치(41)가 온되면, 순환펌프(35) 및 전동모터(12)를 통전하여(스텝 S1) 점화제어를 행하게 되고(스텝 S2), 실내공기의 온도가 소정온도 이하로 저하되어 있는지의 여부를 판단한다(스텝 S3).

상기 스텝 S3의 판단 결과 소정온도 이하로 저하되고 있지 않은 경우(N), 가스버너(21)를 정격능력의 범위내에서 운전하여(스텝 S4) 대류팬(11)의 송풍량이 통상송풍량(미풍으로부터 강풍의 범위내)이 되도록 전동모터(12)의 통전량을 제어한다(스텝 S5). 그 후에, 가스버너(21)의 연소량 제어, 전동모터(25)의 통전량 제어 등과 같은 통상난방운전의 제어를 행한다(스텝 S6).

하지만, 상기 스텝 S3의 판단 결과 실내공기의 온도가 소정온도 이하로 저하되고 있는 경우(Y), 대류팬(11)의 송풍량이 최대 풍량이 되도록 전동모터(12)의 통전량을 제어한다(스템 S7). 그리고, 온수회로(3)내의 온수의 온도를 판독하여(스텝 S8) 온수의 온도가 85℃가 되도록 연소제어를 행한다(스텝 S9).

그리고, 실내공기의 온도가 기준온도 이상으로 상승되어 있는지의 여부를 판단한다(스템 S10). 상기 스텝 10의 판단 결과 실내공기의 온도가 기준온도 이상으로 상승되고 있는 경우(Y), 스텝 S6의 제어를 행한다.

하지만, 상기 스템 S10의 판단 결과 실내공기의 온도가 기준온도 이상으로 상승되고 있지 않은 경우(N), 소정시간이 경과되었는지의 여부를 판단한다(스텝 S11). 상기 스텝 S11의 판단 결과, 소정시간이 경과되지 않은 경우(N), 스텝 S8의 제어를 행한다.

하지만, 상기 스텝 S11의 판단 결과 소정시간이 결과된 경우(Y), 스텝 S6의 제어를 행하게 된다.

이어서, 본 발명에 따른 실내용 온수식 난방장치(1)에서의 난방운전의 작용을 제1도 및 제2도에 의거해서 설명한다.

먼저, 운전스위치(41)가 온되면, 제어회로(47)는 전원과 접속되어 동작이 개시되고서 순환펌프(35)를 통전해서 온수회로(3)내에 온수의 순환류가 발생되도록 하는 동시에, 전동모터(25)와 개폐밸브(26) 및 비례밸브(27)를 통전한다. 그에 따라, 가스공급로(23)를 통한 연료가스가 가스버너(21)에 공급되고, 전동모터(25)에 의해 구동되는 연소팬(24)의 회전에 의해 연소공기도 가스버너(21)에 공급된다. 이 때, 점화장치(도시하지 않음)에 의해 가스버너(21)가 점화되면 연소가 개시되는 한편, 실외기측 열교환기(31)내에 흐르는 온수가 가스버너(21)의 연소에 의해 발생되는 연소열에 의해 가열되고, 그 가열된 온수는 순환펌프(35)의 압송력에 의해 실내기측 열교환기(32) 또는 온수매트(33)에 공급되어 실내공기 도는 온수매트(33)가 가열되므로 난방동작일 수행될 수 있게 된다.

또한, 실온센서(43)에 의해 검출된 실내공기의 온도가 소정온도(설정온도 -2℃) 이하로 저하되어 있는 경우에는 제어회로(47)의 제어에 의해 전동모터(12)를 최대 통전량으로 통전해서 대류팬(11)의 회전속도를 최대 회전속도로 회전시킴으로써, 대류팬(11)의 송풍량이 최대 송풍량으로 되도록 한다. 또, 상기 제어회로(47)는 연소팬(24) 및 비례밸브(27)의 통전량을 제어하고서 가스버너(21)를 정격능력보다 큰 최대 연소능력으로 연소시키게됨에 따라, 실외기측열교환기(31)내에 흐르는 온수가 가스버너(21)의 최대연소능력에 따른 연소에 의해 발생되는 연소에 의해 급속적으로 가열된다. 따라서, 가열된 온수는 순환펌프(35)의 압송력에 의해 실내기측 열교환기(32)에 공급되어 실내공기가 급속적으로 가열되므로 실내의 급속난방이 이루어진다.

또한, 그 급속난방운전은 실내공기의 온도가 기준온도(설정온도 -1℃) 이상으로 상승하거나, 혹은 소정시간(예를 들면 14분 30초간)이 경과할 때까지 계속될 뿐만 아니라, 그 급속난방운전중에는 수온센서(45)에 의해 검출되는 온수의 온도가 설정수온(예를 들면 85℃)이 되로록 가스버너(21)의 연소를 제어함으로써, 가스버너(21)에 의해 온수회로(3)내의 온수가 과도하게 가열되는 것이 방지되도록 하게 된다. 따라서, 온수회로(3)내의 온수가 설정수온 이상으로 상승하는 것을 회피할 수 있게 되어 온수회로(3)내의 온수가 100℃ 도달하지는 않는다. 그 때문에, 온수회로(3)의 온수배관(37)이 파열되거나 그 온수배관(37)에 균열이 발생되는 것을 방지할 수 있으므로, 내구성이나 안전성이 높은 온수식 난방장치를 제공할 수 있게 된다.

한편, 상기한 설명에서는 지시수단으로서 실온센서를 사용하였으나, 지시수단으로서 급속난방운전스위치, 수온스위치, 외기온도센서 등을 사용해도 된다. 또한, 가열수단으로서 가스버너를 사용하였으나, 액체연료를 연소하는 버너를 포함하는 가열수단을 사용해도 되고, 전기히이터 등의 가열수단을 사용해도 된다. 더욱이, 이상에서는 바닥난방을 행하는 온수매트를 배설하였으나, 온수매트를 배설하지 않아도 된다.

Claims (1)

1. 실외기(5)에 배설되어 개폐밸브(26)와 비례밸브(27)의 개폐에 의해 가스공급로(23)를 통해서 공급되는 연료가스와 연소팬(24)의 회전에 의해 송풍되는 연소공기가 혼합된 혼합기체를 가스버너(21)에서 공급받아 연소동작을 수행하고서 순환펌프(34)에 의해 순환되는 온수회로(3)내의 온수를 실외기측 열교환기(31)를 매개로 가열하는 가열수단(2)과, 실내기(6)에 배설되어 상기 온수회로(3)를 통해 흐르는 온수에 의해 가열되는 실내기측 열교환기(32)로부터의 가열된 공기를 대류팬(11)의 회전을 통해 실내로 분출시키기 위한 송풍수단(10), 실온의 검출에 의해 급속난방운전을 지시하는 지시수단(43)과, 상기 온수회로(3)내에 흐르는 온수의 온도를 검출하는 수온검출수단(45) 및, 상기 지시수단(43)에 의한 지시에 의해 상기 송풍수단(10)의 송풍량이 증가되도록 함과 더불어 상기 수온검출수단(45)에 의해 검출된 상기 온수회로(3)내의 온수의 온도가 적정온도를 유지하도록 하기 위해 상기 가열수단(2)의 가열량이 정격가열량보다 큰 최대가열량을 상한으로 하여 조절되도록 제어하는 제어수단(47)를 갖추어 구성된것을 특징으로 하는 온수식 난방장치.