KR100740830B1 - 난방기의 운전 제어방법 - Google Patents

Abstract

사용공간, 주변조건 또는 온도센서의 이상을 검출하고 이를 사용자에게 알리고 적정수준으로 난방을 수행함으로서 난방기 동작효율을 향상시키고 에너지 낭비를 방지할 수 있도록 한 난방기의 운전 제어방법에 관한 것으로, 연소를 시작하여 설정시간동안 온도변화를 검출하고 그 검출값과 제1 설정값의 비교를 통해 1차 이상감지를 수행하는 단계와, 1차 이상감지결과 이상이 감지되면 난방기를 고연소 모드로 동작시키고 설정시간동안 온도변화를 검출하여 그 검출값과 제1 설정값의 비교를 통해 2차 이상감지를 수행하는 단계와, 2차 이상감지결과 이상이 감지되면 난방기를 저연소 모드로 동작시키고 이상발생을 사용자에게 알리는 단계를 포함하여 이루어지므로 난방기의 동작효율을 향상시킬 수 있고 에너지 낭비를 최소화하여 사용자의 난방비용을 감소시킬 수 있다.

1차 이상감지/2차 이상감지/온도변화

Description

난방기의 운전 제어방법{Method for driving control of heater}

도 1은 일반적인 난방기의 구성을 나타낸 단면도

도 2는 도 1의 난방기의 연소동작을 설명하기 위한 타이밍도

도 3은 종래의 기술에 따른 난방기의 운전 제어방법

도 4는 본 발명에 따른 난방기의 운전 제어방법

본 발명은 난방기에 관한 것으로서, 특히 난방기의 운전 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 난방기는 도 1에 도시된 바와 같이, 공기와 연료가스를 혼합하여 연소시키기 위한 버너(11), 상기 공기와 연료가스의 혼합물을 점화시키기 위한 점화기, 염(炎)의 존재를 검출하기 위한 염검지기, 상기 연료가스의 공급 및 차단을 위한 가스 밸브(12), 상기 버너(11)에 연소용 공기를 공급하는 인듀서 팬(Inducer fan)(13), 상기 버너(11)의 연소동작을 통해 외부에서 유입된 공기를 가열하기 위한 1차 및 2차 열교환기(14)(15), 공기의 순환을 위한 블로우어(Blower)(16), 해당 난방공간의 온도측정을 위한 온도센서(도시 생략), 사용자의 동작명령 또는 기설정 된 운전조건에 따라 난방기 각 구성요소의 동작을 제어하기 위한 컨트롤러(Controller)(도시 생략) 및 메모리(도시 생략)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 종래기술에 따른 난방기의 난방 싸이클을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 컨트롤러는 전원이 '온'되면 인듀서 팬(13)을 소정 시간동안 구동하여 이전 연소과정에서 잔존한 가스 등의 외부 배출을 위한 프리 퍼지(Pre purge) 행정을 수행한다.

이어서 소정 시간동안 점화기에 전원을 공급하고 가열시켜 점화조건을 만족하도록 한 상태에서 가스 밸브(12)를 열어 연료가스를 버너(11)에 공급한다.

그리고 상기 가스 밸브(12)를 열고 소정시간후 점화기로의 전원공급을 차단한다.

이와 동시에 컨트롤러는 상기 가스 밸브(12)를 연 시점부터 소정 시간동안 점화가 정확히 이루어졌는지 상기 염검지기를 통해 염을 검지하고 염이 검지되면 소정 시간후 블로우어(16)를 '온'시켜 정상연소를 진행한다.

그리고 컨트롤러는 상기 온도센서를 통해 실내 온도를 측정하고 그 온도가 설정온도에 도달하면 소화를 위하여 가스 밸브(12)를 닫고 인듀서 팬(13) 및 블로우어(16)를 소정시간 계속 구동하여 난방기 내부 구성의 냉각 및 내부 잔존가스 배출을 위한 포스트 퍼지(Post purge) 행정을 수행한다.

이어서 컨트롤러는 인듀서 팬(13)을 '오프'시키고 블로우어(16)만을 소정 시간동안 구동하여 소화를 완료한다.

종래의 기술에 따른 난방기의 운전 제어방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자가 자신이 원하는 난방 설정온도를 입력한다(S11).

이어서 난방기의 컨트롤러는 사용자가 연소명령을 입력하는지 판단하고(S12), 연소명령이 입력되면 온도센서를 통해 검출된 설정온도와 현재온도의 차이값에 따른 모드로 연소를 수행한다(S13).

즉, 일정수준 이상의 온도차가 발생하면 다단으로 구성된 동작모드중 고연소 모드로 동작시키고 온도차가 일정수준 미만일 경우 저연소 모드로 동작시킨다.

그리고 현재온도가 설정온도 이상인지 판단하여(S14), 현재온도가 설정온도 이상이면 연소를 중지시키고 설정온도 미만일 경우 상기 판단단계(S12)로 복귀한다.

그러나 이와 같은 동작 알고리즘은 온도를 조절하고자 하는 공간이나 주변 조건의 이상 또는 온도센서의 이상이 발생할 경우 즉, 난방기 사용요량에 비해 해당 공간이 넓은 경우, 문이나 창문이 열려진 경우, 온도센서가 현재 온도를 실제에 비해 낮은 온도로 검출하는 경우 그 이상을 사용자에게 알리지 못하고 고연소 모드로 동작하는 경우가 발생할 수 있다.

종래의 기술에 따른 난방기는 사용공간, 주변조건 또는 온도센서의 이상을 인식하지 못하고 고연소 모드로 동작하여 에너지 낭비를 초래하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 사용공간, 주변조건 또는 온도센서의 이상을 검출하고 이를 사용자에게 알리고 적정수준 으로 난방을 수행함으로서 난방기 동작효율을 향상시키고 에너지 낭비를 방지할 수 있도록 한 난방기의 운전 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 연소를 시작하여 설정시간동안 온도변화를 검출하고 그 검출값과 제1 설정값의 비교를 통해 1차 이상감지를 수행하는 단계와, 1차 이상감지결과 이상이 감지되면 난방기를 고연소 모드로 동작시키고 설정시간동안 온도변화를 검출하여 그 검출값과 제1 설정값의 비교를 통해 2차 이상감지를 수행하는 단계와, 2차 이상감지결과 이상이 감지되면 난방기를 저연소 모드로 동작시키고 이상발생을 사용자에게 알리는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 난방기의 운전 제어방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 자신이 원하는 난방 설정온도를 입력하고 컨트롤러는 현재 시간 및 현재 온도를 메모리에 저장한다(S21).

이때 본 발명에 따른 난방기는 데이터 저장 및 입/출력이 가능한 컨트롤러와 메모리가 구비된다.

이어서 컨트롤러는 연소명령이 입력되는지 판단하고(S22), 연소명령이 입력되면 온도센서를 통해 검출된 설정온도와 현재온도의 차이값에 따른 모드로 연소를 수행한다(S23). 즉, 일정수준 이상의 온도차가 발생하면 다단으로 구성된 동작모드중 고연소 모드로 동작시키고 온도차가 일정수준 미만일 경우 저연소 모드로 동작시킨다.

그리고 설정시간 즉, 10분 카운트를 시작하여 1차 이상감지 동작을 개시하고 10분이 경과되었는지 판단하여(S24), 10분이 경과되지 않았으면 현재까지의 온도변화값이 제1 설정값 이상인지 판단한다(S25).

이어서 온도변화값이 설정온도에 도달하였는지 판단하고(S27), 설정온도에 도달하지 않았으면 상기 단계(S24)로 복귀한다.

그리고 상기 10분이 경과하는 동안 온도변화값이 제1 설정값 이상이 되지 않고 설정온도에도 도달하지 못하면 이상모드 플래그(Flag)가 '셋(1)'되었는지 판단한다.

이때 최초 판단단계라 가정하면 이상모드 플래그는 '셋'되어 있지 않으므로 이상모드 플래그를 '셋'시키고 상기 10분 카운트값을 리셋시킴으로서 1차 이상감지 동작이 완료되고 난방기를 고연소 모드로 동작시킨(S31) 다음, 다시 10분 카운트를 개시하여(S24), 2차 이상감지 동작이 개시된다.

이어서 상기 단계(S25 ~ S27)을 반복하여 상기 10분이 경과하는 동안 온도변화값이 제1 설정값 이상이 되지 않고 설정온도에도 도달하지 못하면 이상모드 플래그가 '셋'되어있는지 다시 판단하고(S30), 상기 1차 이상감지 결과 이상모드 플래그가 '셋'된 상태이므로 경보음을 발생시키거나 에러발생을 표시하고 10분 카운트값을 리셋시킨 다음 난방기를 저연소 모드로 동작시킨다(S32).

이때 2회의 이상감지를 통해 난방공간, 주변조건 또는 온도센서의 이상이 확실한 상태이므로 고연소 모드를 수행하여 에너지를 낭비할 필요가 없으므로 기본적인 난방만을 수행할 수 있도록 우선 저연소 모드로 동작시키는 것이다.

그리고 10분 단위로 온도변화를 체크하고 그 온도변화값이 제2 설정값 이상이면 이는 사용자가 이상을 인식하고 열린 창문을 닫는 등의 조치를 취한 상태로 판단되므로 정상적인 난방을 위해 고연소 모드로 동작시킨다.(S33)

한편, 온도변화값이 제2 설정값 미만이면 이는 사용자가 이상을 인식하지 못하였거나 이상에 대한 조치를 취하지 못한 상태이므로 기본적인 난방을 위해 저연소 모드를 유지시킨다.(S33)

이어서 연소중지 명령이 입력되는지 판단하여(S34), 연소중지 명령이 입력될 때까지 상기 단계(S33)를 반복한다.

본 발명에 따른 난방기의 운전 제어방법은 소정 시간동안의 온도변화량을 기준으로 운전 조건의 이상을 판단하고 운전 조건의 이상이 판단되면 적절한 연소동작을 수행함과 동시에 이상여부를 사용자에게 알리므로 난방기의 동작효율을 향상시킬 수 있고 에너지 낭비를 최소화하여 사용자의 난방비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 설정온도와 현재온도의 차이에 따라 적정모드로 연소를 시작하는 단계;

   소정시간 동안 온도변화를 검출하고, 상기 검출값과 제1설정값의 비교를 통해 1차 이상감지를 수행하는 단계;

   상기 1차 이상감지결과 이상이 감지되면, 이상모드로 전환하여 고연소모드로 동작하는 단계;

   소정시간 동안 온도변화를 재검출하여, 상기 재검출값과 제2설정값의 비교를 통해 2차 이상감지를 수행하는 단계;

   상기 2차 이상감지결과 이상이 감지되면 난방기를 저연소모드로 동작시키고 이상발생을 사용자에게 알리는 단계;

   소정시간 단위로 온도변화를 검출하여, 상기 검출값과 제2설정값의 비교를 통해 이상원인에 대한 사용자의 대응여부를 판단하는 단계;

   를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 난방기 운전제어방법
2. 제1항에 있어서,

   상기 사용자의 대응 여부를 판단한 후, 판단결과에 상응하도록 난방기를 저연소모드 또는 고연소모드로 동작시키는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 난방기 운전제어방법
3. 제2항에 있어서,

   상기 판단결과에 상응하도록 난방기를 동작하는 단계는, 상기 소정시간 단위의 온도변화가 제2설정값 이상이면 고연소모드로 동작하고 상기 소정시간 단위의 온도변화가 제2설정값 미만이면 저연소모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 난방기 운전제어방법
4. 제1항 내지 3항에 있어서,

   상기 이상발생을 사용자에게 알리는 단계는 경보음을 발생시키거나 경보 메시지를 디스플레이하는 단계임을 특징으로 하는 난방기 운전제어방법

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