KR100283258B1 - A method preventing from sticking for proportion-vale - Google Patents

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Abstract

본 발명은 습동저항으로 인하여 발생되는 비례밸브의 고착을 방지하기 위하여 상기 밸브의 상하운동을 수행하는 축을 비연소시에는 항상 진동시켜서 비례밸브의 습동저항을 방지하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preventing the sliding resistance of the proportional valve by always vibrating the axis performing the vertical movement of the valve in order to prevent the fixed proportion of the proportional valve caused by the sliding resistance.

종래에는 비례밸브 내에 있는 밸브를 상하운동을 수행하는 축에는 습동저항때문에 비례밸브의 특성상 히스테리시스(Hysteresis)가 발생한다. 또한 이 축은 정지상태에서 움직이기 시작할 때가 가장 힘이 필요하기 때문에 이 때의 밸브의 움직임에는 당연히 순간적인 딜레이(Delay)가 발생하는 문제점이 있었다.Conventionally, hysteresis occurs due to the characteristics of the proportional valve due to sliding resistance on the axis of vertical movement of the valve in the proportional valve. In addition, since this axis needs the most force when it starts to move in a stationary state, there is a problem in that a momentary delay occurs in the valve movement at this time.

따라서 본 발명의 가스보일러 비례밸브의 습동저항을 방지하는 방법은 상기 습동저항으로 인하여 발생되는 고착을 방지하기 위하여 상기 밸브(53)의 상하운동을 수행하는 축을 비연소시에는 항상 진동시키는 것을 특징으로 한다.Therefore, the method of preventing the sliding resistance of the gas boiler proportional valve of the present invention is characterized in that the axis for performing the vertical movement of the valve 53 to always vibrate during non-combustion in order to prevent sticking caused by the sliding resistance. .

Description

가스보일러 비례밸브의 습동저항을 방지하는 방법 {A METHOD PREVENTING FROM STICKING FOR PROPORTION-VALE}How to prevent sliding resistance of gas boiler proportional valve {A METHOD PREVENTING FROM STICKING FOR PROPORTION-VALE}

본 발명은 가스보일러 비례밸브의 습동저항을 방지하는 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 습동저항으로 인하여 발생되는 비례밸브의 고착을 방지하기 위하여 상기 밸브의 상하운동을 수행하는 축을 비연소시에는 항상 진동시켜서 비례밸브의 습동저항을 방지하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of preventing sliding resistance of a gas boiler proportional valve, and more particularly, in order to prevent seizure of the proportional valve generated due to sliding resistance, the shaft for vertical movement of the valve is always vibrated when not burned. To prevent sliding resistance of the proportional valve.

가스보일러의 연소를 수행하기 위하여 가스관에 가스를 공급하고, 이 공급된 가스는 전자밸브(51, 52)를 통과하고 비례밸브에 도달하게 된다.Gas is supplied to the gas pipe to perform combustion of the gas boiler, and the supplied gas passes through the solenoid valves 51 and 52 and reaches the proportional valve.

이에 가스보일러를 제어하는 마이컴(MICOM)은 가스량을 조절하기 위하여 비례밸브의 개폐량을 제어한다. 그래서 상기 마이컴은 상기 비례밸브에 소정의 전류신호를 전송하여 비례밸브를 제어한다.The microcomputer MICOM controlling the gas boiler controls the opening and closing amount of the proportional valve to adjust the gas amount. The microcomputer controls the proportional valve by transmitting a predetermined current signal to the proportional valve.

그러나 비례밸브 내에 있는 밸브를 상하운동을 수행하는 축에는 습동저항때문에 비례밸브의 특성상 히스테리시스(Hysteresis)가 발생한다. 또한 이 축은 정지상태에서 움직이기 시작할 때가 가장 힘이 필요하기 때문에 이 때의 밸브의 움직임에는 당연히 순간적인 딜레이(Delay)가 발생하는 문제점이 있었다.However, hysteresis occurs due to the characteristics of the proportional valve due to sliding resistance on the shaft that performs the vertical movement of the valve in the proportional valve. In addition, since this axis needs the most force when it starts to move in a stationary state, there is a problem in that a momentary delay occurs in the valve movement at this time.

본 발명은 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 주 목적은 비례밸브에 밸브를 상하운동시키는 축을 비연소시에 진동시켜 비례밸브에 발생할 수 있는 습동저항을 방지하는 방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art operating as described above, the main object is a method for preventing sliding resistance that may occur in the proportional valve by vibrating the shaft for vertical movement of the valve in the proportional valve in non-burn To provide.

도 1은 본 발명에 적용되는 가스보일러의 전체 시스템을 나타낸 구성도이다.1 is a configuration diagram showing an entire system of a gas boiler applied to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

14: 1차 열교환기53: 비례밸브51, 52: 전자밸브14: primary heat exchanger 53: proportional valve 51, 52: solenoid valve

50: 가스관50: gas pipe

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명을 첨부 도면에 의거하여 좀더 상세히 설명하면 더욱 명백해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will be more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings in order to achieve the above object.

도 1은 본 발명이 적용되는 가스보일러(1)를 나타낸 것으로, 상기 가스보일러(1)의 케이싱(Casing, 2)안에 설치되어 난방이나 급탕을 위한 온수를 데우기 위해 가스를 연소시키는 연소기(10)와, 난방순환수에 물을 보충하기 위한 물탱크(20)와, 외부로부터 들어온 직수를 급탕수로 데어기 위해 이미 가열된 난방수와 서로 다른 경로를 지나 열을 교환하는 2차 열교환기(30)를 상호 결합하여 구성된다.1 shows a gas boiler 1 to which the present invention is applied, which is installed in a casing 2 of the gas boiler 1 to burn a gas to heat hot water for heating or hot water supply. And, the water tank 20 for replenishing the heating circulation water, and the secondary heat exchanger (30) for exchanging heat through different paths with the heating water already heated in order to heat the hot water coming from the outside into the hot water supply (30) ) Are constructed by combining each other.

이때 상기 연소기(10)의 케이싱(11)내에 다수개의 버너로 이루어진 버너군(12)이 형성되고, 그의 상측방향에는 과열을 방지시키기 위한 1차 열교환기(14)가 설치되어 그곳을 통과하는 물을 상기 버너군(12)이 가열하게 되며, 상기 연소기케이싱(11)의 바닥면에는 연소용 공기를 공급하는 팬(13)이 설치되고 상기 버너군(12)의 근방에는 버너군(12)을 점화하는 스파크플러그(Spark Plug, 15)와 상기 버너군의 착화를 감지하는 프레임로드(Flame Rod, 16)가 설치되며, 상기 연소기케이싱(11)의 상면에는 폐가스를 배출시키기 위한 배기부(18)가 상기 가스보일러(1)의 케이시(2)을 뚫고 형성되어 있다.At this time, a burner group 12 including a plurality of burners is formed in the casing 11 of the combustor 10, and a primary heat exchanger 14 is installed in the upper direction thereof to prevent overheating and the water passing therethrough. The burner group 12 is heated, and a fan 13 for supplying combustion air is installed at the bottom of the combustor casing 11, and the burner group 12 is provided near the burner group 12. A spark plug 15 for ignition and a flame rod 16 for detecting ignition of the burner group are installed, and an exhaust part 18 for discharging waste gas is provided on the upper surface of the combustor casing 11. Is formed through the case 2 of the gas boiler (1).

또한, 상기 버너군(12)의 하방에는 가스를 공급시키기 위한 가스관(50)이 설치되는데, 여기에는 통전시 가스를 통과시키는 2개의 전자벨브(51, 52)와 가스공급량을 조절하기 위한 비례벨브(53)가 가스공급의 경로에 대하여 가스관(50)의 상류로부터 설치되어진다.In addition, a gas pipe 50 for supplying gas is installed below the burner group 12, which includes two electromagnetic valves 51 and 52 for passing the gas at the time of energization and a proportional valve for adjusting the gas supply amount. 53 is provided from the upstream of the gas pipe 50 with respect to the gas supply path.

한편, 상기 물탱크(20)에는 물탱크내의 수량을 검지하기 위한 고수위검지센서(21)와 넘치는 물을 배출시키기 위한 오버플로우관(Overflow Pipe, 22), 관로에 물이 비었는지 또는 차있는지를 감지하는 저수위검지센서(32), 온돌바닥을 회전한 난방수를 회수하는 기수분리기(23)가 설치된 난방환수관(24) 및 상기 1차 열교환기(14)에 물을 공급하는 물공급관(25)에는 물의 순환을 조정하기 위한 순환펌프(26)가 아래방향에 설치되어진다.Meanwhile, the water tank 20 has a high water level sensor 21 for detecting the quantity of water in the water tank, an overflow pipe 22 for discharging excess water, and whether the water is empty or filled in the pipeline. Low water level detection sensor 32 to detect, the heating return pipe 24 is installed with a separator 23 for recovering the heating water rotated on the bottom floor and the water supply pipe 25 for supplying water to the primary heat exchanger (14) ) Is provided with a circulation pump 26 for adjusting the circulation of water in the downward direction.

그리고, 상기 1차 열교환기(14)로부터 열교환되어 나가는 난방출탕수의 온도를 검지하는 써미스터1(Thermistor1, TH1) 및 상기 1차 열교환기(14)으로 열교환되기 위해 들어가는 난방환수의 온도를 검지하는 써미스터2(Thermistor2, TH2)가 부착되어 각 난방축탕수와 난방환수의 온도를 측정하며, 가스보일러의 외부로부터 찬물을 유입시 수류의 유무를 검지하는 수류스위치(Folw Swith: FLS, 33) 및 직수온도에 따른 일정수량을 통과시켜 안정된 온도특성을 얻을 수 있도록 하는 기계적 자동수량제어장치가 설치된 직수유입관(34) 및 상기 물공급관(25)은 삼방벨브(36)를 통하여 난방을 위한 물이 통과되는 난방온수공급관(37)에 연결되어진다.In addition, thermistor 1 (TH1) which detects the temperature of the heated hot-water flowing out from the primary heat exchanger 14 and the temperature of the heating return which enters to exchange heat with the primary heat exchanger 14 are detected. Thermistor2 (TH2) is attached to measure the temperature of each heating shaft water and heating return, and the flow switch (Folw Swith: FLS, 33) to detect the presence of water flow when cold water is introduced from the outside of the gas boiler Water flows through the three-way valve 36 through the three-way valve 36 through the direct inflow pipe 34 and the water supply pipe 25 in which a mechanical automatic quantity control device is installed to obtain a stable temperature characteristic by passing a predetermined amount according to temperature. Is connected to the heating hot water supply pipe 37.

또한, 상기 난방환수관(24)과 직수유입관(34) 사이에는 상기 물탱크(20)에 물이 부족할 때 물을 보충해주기 위한 수도물보급벨브(35)가 설치되고 난방필터의 막힘, 난방분배기의 막힘 및 난방분배관이 막혀있을 때 가스보일러(1)의 내부폐회로를 만들어 순환시키기 위한 바이패스관(By-pass Pipe, 38)이 설치되어 있으며, 가스보일러(1)의 케이싱(2)에 저온감지 써미스터(Thermistor3, TH3)가 장착되어 있다.In addition, between the heating return pipe 24 and the direct water inlet pipe 34 is provided with a tap water supply valve 35 for replenishing water when the water tank 20 is insufficient, clogging of the heating filter, heating distributor By-pass pipe (38) is provided for making and circulating the internally closed circuit of the gas boiler (1) when the blockage and the heating distribution pipe are blocked, and the casing (2) of the gas boiler (1) is installed. It is equipped with a low temperature sensing thermistor (Thermistor3, TH3).

그리고 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비례밸브의 습동저항을 방지하는 방법은 상기 습동저항으로 인하여 발생되는 고착을 방지하기 위하여 상기 밸브의 상하운동을 수행하는 축을 비연소시에는 항상 진동시키도록 구성한다.And the method for preventing the sliding resistance of the proportional valve according to the preferred embodiment of the present invention is configured to always vibrate during the non-combustion axis to perform the vertical movement of the valve in order to prevent sticking caused by the sliding resistance.

또한 상기 밸브를 상하운동시키는 축을 제어하기 위하여 펄스폭 변조신호(Pulse Width Modulation: PWM)를 입력받고 그 펄스의 폭에 따라 상기 축의 상하위치를 제어함과 동시에 리플전류(Ripple Current)를 이용하여 상기 비례밸브의 축을 진동시키며, 상기 밸브를 상하운동시키는 축을 제어하기 위하여 비트(Bit)별로 그 제어를 나누고 그 비트수에 따라 상기 축의 상하위치를 제어함과 동시에 리플전류(Ripple Current)를 이용하여 상기 비례밸브의 축을 진동시킨다.In addition, a pulse width modulation signal (Pulse Width Modulation (PWM)) is input to control an axis for vertically moving the valve, and the upper and lower positions of the axis are controlled according to the width of the pulse and the ripple current is used. In order to vibrate the axis of the proportional valve, and to control the axis that moves the valve up and down, the control is divided by bit (Bit) and the up and down position of the shaft according to the number of bits and at the same time using the ripple current (Ripple Current) Vibrate the shaft of the proportional valve.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 하기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 다음의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The invention can be variously modified and can take various forms and only the specific examples thereof are described in the following detailed description of the invention. It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the specific forms referred to in the following description, but rather includes all modifications, equivalents, and substitutions within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It should be understood that.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 가스보일러 비례밸브의 습동저항을 방지하는 방법을 설명하면 다음과 같다.Referring to the method of preventing the sliding resistance of the gas boiler proportional valve according to the present invention configured as described above are as follows.

가스보일러의 비례밸브(53)가 오래동안 한 곳에 위치하다보면 습동저항으로 인하여 고착이 되고, 이러한 현상을 방지하기 위하여 상기 밸브(53)의 상하운동을 수행하는 축을 진동시킨다. 연소시에는 비례제어로 인하여 수시로 연소량을 조절함에 따라 비례밸브(53)를 제어함으로 이러한 진동은 가스보일러(1)의 비연소시에만 수행된다.When the proportional valve 53 of the gas boiler is positioned in one place for a long time, it is stuck due to sliding resistance, and the shaft which vibrates the vertical movement of the valve 53 is prevented to prevent such a phenomenon. At the time of combustion, the vibration is controlled by controlling the proportional valve 53 by adjusting the amount of combustion from time to time, and thus the vibration is performed only when the gas boiler 1 is not burned.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 밸브축을 진동시키는 방법에 대해서, 상기 밸브를 상하운동시키는 축을 제어하기 위하여 펄스폭 변조신호(Pulse Width Modulation: PWM)사용한다. 비례밸브(53)는 이 펄스폭 변조신호를 입력받고 그 펄스의 폭에 따라 상기 축의 상하위치를 제어함으로서 가스량을 조절한다. 이와 동시에 정현파인 리플전류(Ripple Current)를 이용하여 상기 비례밸브(53)의 축을 상하진동시켜 고착을 방지한다.In a preferred embodiment of the present invention, a pulse width modulated signal (PWM) is used to control an axis for vertically moving the valve with respect to the method of vibrating the valve shaft. The proportional valve 53 receives the pulse width modulation signal and adjusts the gas amount by controlling the vertical position of the shaft in accordance with the pulse width. At the same time, the shaft of the proportional valve 53 is oscillated up and down using a sine wave ripple current to prevent seizure.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 있어서, 상기 밸브축을 진동시키는 다른 방법은 상기 밸브를 상하운동시키는 축을 제어하기 위하여 비트(Bit)별로 그 제어를 나누고 그 비트수에 따라 상기 축의 상하위치를 제어한다. 그리고 이와 동시에 정현파인 리플전류를 이용하여 상기 비례밸브(53)의 축을 진동시킨다.In another preferred embodiment of the present invention, another method of vibrating the valve shaft divides the control by bits and controls the vertical position of the shaft according to the number of bits in order to control the axis of vertical movement of the valve shaft. At the same time, the shaft of the proportional valve 53 is vibrated using a sine wave ripple current.

습동저항은 비례밸브(53)를 제어하기 위한 전류량의 대소에 관계없이 일정하기 때문에 상기 리플전류의 주파수 및 크기는 비례밸브(53)의 제어전류치에 상관없이 일정하게 한다.Since the sliding resistance is constant regardless of the magnitude of the current amount for controlling the proportional valve 53, the frequency and magnitude of the ripple current are made constant regardless of the control current value of the proportional valve 53.

만일 상기의 방법이 불가능한 경우에는 하드웨어(Hardware)적으로 전원주파수로 리플전류를 생성한 비례밸브(53)의 제어신호에 중첩하여 비례밸브의 축을 진동시킨다.If the above method is impossible, the shaft of the proportional valve is oscillated by overlapping with a control signal of the proportional valve 53 which generates a ripple current at a power source frequency by hardware.

이와 같은 본 발명에 의하면 비례밸브에 밸브를 상하운동시키는 축을 비연소시에 진동시켜 비례밸브에 발생할 수 있는 습동저항을 방지함으로서 안전한 연소운전을 수행할 수 있는 매우 유익한 발명임이 명백하다.According to the present invention, it is obvious that the invention is a very advantageous invention that can perform a safe combustion operation by preventing the sliding resistance that may occur in the proportional valve by vibrating the shaft for vertical movement of the valve in the proportional valve.

Claims (3)

비례밸브(53)의 습동저항을 방지하는 방법에 있어서,In the method for preventing the sliding resistance of the proportional valve 53, 상기 습동저항으로 인하여 발생되는 고착을 방지하기 위하여 상기 밸브(53)의 상하운동을 수행하는 축을 비연소시에는 항상 진동시키는 것을 특징으로 하는 가스보일러 비례밸브의 습동저항을 방지하는 방법.The method for preventing the sliding resistance of the gas boiler proportional valve, characterized in that for always non-combustion of the axis performing the vertical movement of the valve (53) in order to prevent sticking caused by the sliding resistance. 청구항 1 에 있어서,The method according to claim 1, 상기 밸브(53)를 상하운동시키는 축을 제어하기 위하여 펄스폭 변조신호(Pulse Width Modulation: PWM)를 입력받고 그 펄스의 폭에 따라 상기 축의 상하위치를 제어함과 동시에 리플전류(Ripple Current)를 이용하여 상기 비례밸브(53)의 축을 진동시키는 것을 특징으로 하는 비례밸브의 습동저항을 방지하는 방법.In order to control the axis of vertical movement of the valve 53, a pulse width modulation signal (Pulse Width Modulation (PWM)) is input and the upper and lower positions of the axis are controlled according to the width of the pulse, and a ripple current is used. To vibrate the shaft of the proportional valve (53). 청구항 1 에 있어서,The method according to claim 1, 상기 밸브(53)를 상하운동시키는 축을 제어하기 위하여 비트(Bit)별로 그 제어를 나누고 그 비트수에 따라 상기 축의 상하위치를 제어함과 동시에 리플전류(Ripple Current)를 이용하여 상기 비례밸브(53)의 축을 진동시키는 것을 특징으로 하는 비례밸브의 습동저항을 방지하는 방법.In order to control the axis for vertically moving the valve 53, the control is divided by bits, and the vertical position of the axis is controlled according to the number of bits, and at the same time, the proportional valve 53 is used by using a ripple current. Method for preventing the sliding resistance of the proportional valve, characterized in that for oscillating the shaft.
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