KR950012164B1

KR950012164B1 - 가스보일러의 온수온도 제어방법

Info

Publication number: KR950012164B1
Application number: KR1019920027109A
Authority: KR
Inventors: 박병운
Original assignee: 대우전자주식회사; 배순훈
Priority date: 1992-12-31
Filing date: 1992-12-31
Publication date: 1995-10-14
Also published as: KR940015424A

Abstract

내용 없음.

Description

가스보일러의 온수온도 제어방법

제1도는 본 발명에 의한 가스보일러의 부분구조도 및 제어블럭도.

제2도는 본 발명에 의한 개략적인 회로도.

제3도는 본 발명을 나타내는 플로우챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 난방수온도검출수단 7 : 온수온도검출수단

10 : 비례밸브 구동수단 11 : 제어수단

12 : 온수온도 설정수단

본 발명은 가스보일러의 온수온도 제어방법에 관한 것으로, 특히 난방수의 온도와 온수의 온도를 비교하여 온수온도의 제어를 수행함으로써 가장 정밀한 온수온도 제어를 실현할 수 있는 가스보일러의 온수온도 제어방법에 관한 것이다.

빠른 시간내에 온수를 사용할 수 있도록 구성된 가스보일러는 일반적으로 난방수 열교환기 내부에 온수열교환기가 설치되는 듀열(DUAL) 방식을 사용하고 있다. 이러한 듀얼방식의 열교환기는 난방수가 가열된 후, 이 난방수에 의해 온수가 간접 가열되도록 한 것이다.

보통 온도제어를 위한 온도검출소자(THERMISTOR)는 난방수가 공급되는 파이프에 설치되는데 이는 난방수의 온도를 제어하는 데에는 유용하지만 온수의 온도를 제어함에 있어서는 수량변화에 의한 반응속도가 느리게 되어 온수온도를 제어함에는 불합리하다.

또한, 온수공급 파이프에 온도검출소자를 설치하여 온수온도를 검출하고 이를 토대로 온수온도제어를 행한다 하더라도 온수는 열교환기에서 난방수에 의해 간접 가열되므로 화력변화에 둔감하게 되고 특히 초기착화시 오우버슈우트(OVERSHOOT)가 발생하여 온수온도제어시 큰 편차가 발생되는 문제점이 있어 왔다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해소하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 온수사용시 난방수의 온도와 온수의 온도를 검출하고 이들 온도를 상호 비교하여 적절한 온수온도제어를 행함으로써 가장 최적의 온수온도제어가 가능하도록 한 가스보일러의 온수온도 제어방법을 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 보일러의 초기착화시 설정온도가 온수온도보다 클 경우에는 온수의 온도가 상승하기 시작하는 시점까지는 난방수의 온도로서 화력제어를 수행하고, 착화후 난방수의 온도와 온수의 온도가 같이 상승할때에는 온수측 온도에 의해 화력제어를 수행하고, 난방수의 온도는 유지 또는 하강하고 온수온도가 하강할때에는 수량이 증가한 것이므로 화력을 최대로 올리는 제어를 수행하며, 온수온도가 설정온도에 도달한때에는 온수온도에 의해 화력제어를 수행하도록 함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 보일러의 부분 구성도 및 제어블럭도를 나타낸 것으로, 버너(8)의 화력으로 가열되는 열교환기(1)의 내부에는 난방수 및 온수파이프가 구비되어 온도 상승된 난방수의 간접 가열에 의해 온수의 온도는 상승하게 된다. 또한 온도상승된 난방수는 난방공급관(3)을 통해 미도시된 배관을 순환한뒤 난방환수관(2)을 통해 다시 열교환기(1)로 순환하며, 급수관(5)을 통해 열교환기(1)내로 투입된 냉수는 전술한 바와 같이 온도상승되어 온수관(6)을 통해 사용자의 사용에 따라 온수를 투출하게 된다.

또한, 버너(8)로의 가스공급을 위하여 가스공급관(13)이 마련되되, 화력제어를 선형적으로 하기 위해 공지의 전자식 비례밸브(9)를 채용했으며 본 발명의 제어방법에 따른 일정프로그램을 내부 메모리상에 저장한 원칩 마이크로 컴퓨터인 제어수단(11)과, 상기 비례밸브(9)를 소정형태로 구동시키는 비례밸브 구동수단(10)과, 난방공급관(3)에 취부되어 난방수의 온도를 검출하는 난방수 온도검출수단(4)과, 온수관(6)에 취부되어 온수의 온도를 검출하는 온수온도 검출수단(7)과, 온수의 온도를 임의로 설정하여 줄 수 있도록 한 온수온도 설정수단(12)으로 제어회로는 구성되며, 이 제어회로를 제2도의 회로도를 통하여 보다 상세히 설명한다.

제어수단(11)의 입력포트(PI₁)에 접속된 난방수 온도검출수단(4)은 써미스터(TH₁), 저항(R₁),(R₂) 및 콘덴서(C₁)로 구성되고, 난방공급관(3)에 설치되는 써미스터(TH₁)는 난방수의 온도를 감지하여 그 온도에 따라 자신의 저항값이 가변되어 결국 저항(R₁)과의 전압분배에 따라 제어수단(11)의 입력포트(PI₁)로 입력되는 값을 달리하여 줌으로써 제어수단(11)은 이때 입력되는 값을 토대로 현재의 난방수 온도를 인식하게 되며, 제어수단(11)의 입력포트(PI₂)에는 써미스터(TH₂), 저항(R₃)(R₄) 및 콘덴서(C₂)로 구성된 온수온도 검출수단(7)이 접속되어 온수관(6)에 취부된 써미스터(TH₂)의 감지작용에 의해 전술한 과정과 동일하게 온수의 온도를 검출하여 그 일정신호를 제어수단(11)의 입력포트(PI₂)에 입력한다.

또한, 제어수단(11)의 출력포트군(PO)에는 비례밸브 구동수단(10), 트랜지스터(Q), 다이오드(D), 콘덴서(C₃) 및 비례밸브(9)로 구성된 회로가 접속되어 제어수단(11)이 출력포트군(PO)으로 2⁸=256단계의 디지탈 2진출력을 행하면 비례밸브 구동수단(10)에서는 이를 아날로그 전류값의 형태로 변환하여 트랜지스터(Q)의 베이스에 인가하고 이 트랜지스터(Q)의 베이스 전류의 변화로 그 컬렉터 전류값이 가변됨으로써 비례밸브(9)에 흐르는 전류값이 결정되고, 이로인해 비례밸브(9)는 개방과 폐쇄의 정도를 선형적으로 조절하게 된다.

또한, 제어수단(11)의 입력포트(PI₃)에는 가변저항(VR), 저항(R₅), (R₆) 및 콘덴서(C₄)로 구성된 온수온도설정수단(12)이 접속되어 사용자가 가변저항(VR)을 가변함으로써 임의의 값이 설정되고 이 값은 저항(R₅)과의 전압분배에 따라 제어수단(11)의 입력포트(PI₃)에 특정값을 입력한다. 따라서 제어수단(11)은 이때 입력되는 값을 토대로 설정된 온도를 인식한다.

이와 같은 구성의 본 발명을 이하 제3도의 제어흐름도를 통하여 그 구체적인 작용 및 제어방법을 설명한다.

본 발명에 전원(Vcc)이 인가되고 미도시된 온수사용 검출수단(예 : 플로우 스위치)에 의해 온수사용신호가 입력되면 제어수단(11)은 난방수 온도검출수단(4) 및 온수온도 검출수단(7)으로 입력되는 값을 읽어들여 현재의 난방수 온도 및 온수온도를 파악한다. 이때 온수온도가 상승중인가를 판단하여 상승중일때에는 사용자에 의해서 설정된 온수온도와 현재의 온수온도를 비교하여 설정온도가 온수온도보다 높을때에는 비례밸브 구동수단(10)으로 소정의 출력을 행하되, 화력을 증가할 수 있도록 비례밸브(9)를 개방시켜주고, 설정온도가 온수온도보다 낮을때에는 화력이 감소할 수 있도록 비례밸브(9)의 개방정도를 줄여주고, 설정온도와 온수온도가 일치할때에는 현재의 화력을 유지하도록 하여준다.

한편, 상기 온수온도 상승중임을 판단하는 과정에서 온수온도가 상승하고 있지 않다면 난방수의 온도가 상승중인가를 판단한다. 따라서 이때 난방수의 온도가 상승하고 있다면 화력이 증가될 수 있도록 비례밸브 구동수단(10)으로 일정출력을 행하고, 난방수의 온도가 상승되고 있지 않다면 비례밸브 구동수단(10)으로 출력을 행하여 비례밸브(9)를 개방시켜 주되, 가장 최강의 화력이 될 수 있도록 비례밸브(9)를 완전 개방시켜 줌으로써 온수온도제어를 행하는 것이다.

다시 말해서 가스보일러의 초기 착화시에는 난방수 공급측의 온도는 바로 상승하고, 온수측 온도는 열전달후 상승하기 시작하는 것을 감안하여 초기 착화시 설정온도가 온수온도보다 클때에는 온수온도가 상승하기 시작할때까지 난방수 공급측의 온도에 의해 화력제어를 수행하고, 착화후 난방수 공급측의 온도와 온수온도가 같이 상승할때에는 온수측 온도에 의해 화력제어를 수행하며, 난방수 공급측 온도는 유지 또는 하강하고 온수측 온도가 하강할때에는 화력을 최대로 올려주며, 온수측 온도가 설정온도에 도달할때에는 온수온도에 의해 화력제어를 수행한다.

이상에서와 같이 본 발명은 난방수 공급측의 온도로만 온수온도를 제어할 경우 수량 변화에 의해 발생되는 반응속도의 뒤늦음으로 기인되는 온도편차에 대한 문제점과, 온수온도로만 제어할 경우 화력변화에 둔감하게 반응하는 온수온도의 문제점을 일소하게 되어 온수온도를 가장 정밀하게 제어할 수 있는 유용한 발명이다.

Claims

난방수 온도검출수단, 온수온도검출수단, 온도설정수단, 비례밸브 구동수단 및 제어수단을 구비한 가스보일러의 온수온도 제어방법에 있어서, 온수사용시 난방수온도 및 온수온도를 검출하는 과정과, 온수온도가 상승중일때에는 온수온도로 화력제어를 수행하는 과정과, 온수온도가 하강 또는 유지상태일때에는 난방수 온도로서 화력제어를 수행하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스보일러의 온수온도 제어방법.
제1항에 있어서, 상기 온수온도는 하강 또는 유지상태일때 난방수의 온도가 상승중이면 화력을 증가시키고, 난방수의 온도가 하강 또는 유지상태일때에는 화력을 최대로 올리도록 화력제어를 수행함을 특징으로 하는 가스보일러의 온수온도 제어방법.
제1항에 있어서, 상기 난방수 온도는 난방수 공급측의 온도를 검출하는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 온수온도 제어방법.