KR19980075038A - 가스보일러의 순환펌프제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스보일러의 순환펌프제어방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 가스보일러의 난방배관 내부를 순환하는 난방부하의 변동에 따라서 배관유량을 일정하게 유지함으로서 난방효율을 제고하기 위한 가스보일러의 순환펌프제어방법에 관한 것이다.

본 발명의 가스보일러의 순환펌프제어방법은, 난방배관을 통하여 이동하는 순환유량을 회전수로 변환하기 위한 회전수감지부(19)를 사용하여 난방부하 회전수(A)를 측정하는 제1단계; 상기 제1단계에서 측정된 난방부하 회전수(A) 데이타를 마이컴(21)에서 입력받아서 설정회전수(B)와 비교, 판단하는 제2단계; 설정회전수(B)가 난방부하 회전수(A)보다 적으면 순환유량을 감소시키기 위하여 순환펌프(17)의 회전수를 감소시키는 제3단계; 및 설정회전수(B)가 난방부하 회전수(A)보다 크면 순환유량을 증가시키기 위하여 순환펌프(17)의 회전수를 증가시키는 제4단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

가스보일러의 순환펌프제어방법

본 발명은 가스보일러의 순환펌프제어방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 가스보일러의 난방배관 내부를 순환하는 난방부하의 변동에 따라서 배관유량을 일정하게 유지함으로서 난방효율을 제고할 수 있는 가스보일러의 순환펌프제어방법에 관한 것이다.

가스보일러는 청정연료인 가스를 사용함으로써 환경오염물질의 배출이 감소되고 취급상의 편리함과 도시가스의 보급이 확산됨에 따라서 점차 사용이 증가하고 있다. 이러한 가스보일러는 연료를 연소실에서 연소시킨 후에 발생되는 열을 이용하여 열교환기에서 난방수를 가열한 후에 실내에 설치된 난방배관을 통하여 난방수를 순환시켜 난방을 수행한다.

도 1은 종래 사용되는 가스보일러의 개략적인 구성도이다. 도시된 바와 같이, 가스보일러가 작동되면 주제어부(미도시됨)에서는 사용자에 의한 난방온도, 또는 온수온도와 같은 설정데이타에 기초하여 가스밸브(1)를 적정수준으로 열어서 가스를 공급하며, 동시에 배기팬(15)의 회전수를 소정회전수로 유지하도록 제어신호를 출력한다.

가스밸브(1)를 통하여 공급된 가스는 버너(5)에서 연소된 후에 상승하여 열교환기(11)를 가열한다. 상기 열교환기(11) 내부에는 난방수가 충만된 상태로서, 난방수는 외부의 열에 의하여 가열된 후에 소정온도에 도달하면 난방을 위하여 난방공급관(P1)을 통하여 순환하게 된다. 난방배관을 순환하는 고온의 난방수는 실내를 통과하면서 열을 발산한 후에 다시 난방환수관(P2)을 통하여 물탱크(16)로 유입된다. 물탱크(16)로 유입된 난방수는 다시 열교환기(11)로 유입되어서 가열되는 과정을 반복한다.

열교환기(11)를 통과한 고온의 배기가스는 배기후드(13)를 통과한 후에 배기팬(15)에 의하여 강제적으로 외부로 배출된다. 통상적으로 배기가스를 배출하기 위하여서는 외부로 연장된 배기관이 연결된다.

상기와 같은 구성을 가진 가스보일러에서 설계시에 난방수를 강제이동시키는 순환펌프(17)를 항상 일정속도로 회전하도록 설정하기 때문에 건물의 난방면적이 커서 부하가 많이 걸린 상태에서는 실내배관을 순환하는 난방수의 이동이 원활하지 못하고 난방이 안되어서 소비자들의 불만요인이 되었다.

또한 난방부하에 관계없이 항상 순환펌프의 회전속도를 일정하게 유지하므로 필요없는 전력의 낭비와, 부하변동에 따른 보일러 비등현상이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가스보일러의 난방배관 내부를 순환하는 난방부하의 변동에 따라서 배관의 순환유량을 일정하게 유지함으로서 난방효율을 제고할 수 있는 가스보일러의 순환펌프제어방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 난방배관내부를 통과하는 순환유량을 항상 일정하게 유지함으로서 비등음발생을 방지할 수 있으며, 순환펌프에서 발생되는 불필요한 에너지낭비를 방지할 수 있는 가스보일러의 순환펌프제어방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스보일러의 순환펌프제어방법은, 난방배관을 통하여 이동하는 순환유량을 회전수로 변환하기 위한 회전수감지부를 사용하여 난방부하 회전수(A)를 측정하는 제1단계; 상기 제1단계에서 측정된 회전수데이타를 마이컴에서 입력받아서 설정회전수(B)와 비교, 판단하는 제2단계; 설정회전수(B)가 난방부하 회전수(A)보다 적으면 유량을 감소시키기 위하여 순환펌프의 회전수를 감소시키는 제3단계; 및 설정회전수(B)가 난방부하 회전수(A)보다 크면 유량을 증가시키기 위하여 순환펌프의 회전수를 증가시키는 제4단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 사용되는 가스보일러의 개략적인 구성도,

도 2는 도 1의 가스보일러의 부분 블록회로도,

도 3은 본 발명의 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 가스밸브, 3 : 제어판,

5 : 버너, 7 : 점화플러그,

9 : 불꽃감지기, 11: 열교환기,

13: 배기후드, 15: 배기팬,

16: 물탱크, 17: 순환펌프,

19: 회전수감지부, 21: 마이컴,

P1: 난방공급관, P2: 난방환수관.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 가스보일러의 순환펌프제어방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 방법은 가스보일러의 난방배관부하에 따라서 난방수의 유량을 제어함으로서 난방효율을 높일 수 있으며, 또한 보일러에서 발생되는 비등음을 제거하고 더 나아가서는 항상 일정한 속도로 작동되는 순환펌프의 속도를 가변시킴으로서 에너지절약에 일조할 수 있는 방법이다.

본 발명의 방법에서는, 정상상태에서의 기준이 되는 설정회전수를 미리 결정한 후에 메모리소자에 저장하고, 보일러가 작동되면 난방배관을 따라서 순환하는 난방부하에 의한 회전수(A)를 측정하여 상호 비교한 결과에 따라서 유량을 제어하도록 작동된다. 상기 설정회전수는 난방을 하기 위한 건물의 면적등과 같은 점을 고려하여 난방 평수에 따라서 각각 다른 값으로 결정할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 방법은 다음과 같은 단계 : 난방배관을 통하여 이동하는 순환유량을 회전수로 변환하기 위한 회전수감지부(19)를 사용하여 난방부하 회전수(A)를 측정하는 제1단계; 상기 제1단계에서 측정된 회전수데이타를 마이컴(21)에서 입력받아서 설정회전수(B)와 비교, 판단하는 제2단계; 설정회전수(B)가 난방부하 회전수(A)보다 적으면 유량을 감소시키기 위하여 순환펌프(17)의 회전수를 감소시키는 제3단계; 및 설정회전수(B)가 난방부하 회전수(A)보다 크면 유량을 증가시키기 위하여 순환펌프(17)의 회전수를 증가시키는 제4단계로 구성되어 있다.

그럼, 첨부도면 도 2와 도 3을 참고하여 본 발명의 가스보일러의 순환펌프제어방법을 설명하면 다음과 같다.

보일러가 작동되면 상술한 것과 같은 연소 및 열교환에 의하여 가열된 난방수가 순환펌프(17)의 회전에 의하여 강제순환된다. 순환된 난방수는 배관내부를 통과한 후에 다시 물탱크(16)로 유입된다. 이 때 난방수의 이동을 회전수로 변환시키는 회전수감지부(19)에 의하여 난방부하에 따른 회전수가 검출된다. 이렇게 검출된 회전수를 난방부하 회전수(A)라고 명명한다.

상기 회전수감지부(19)는 유체의 이동에 따라서 회전하는 물체를 유체의 중앙부에 설치하여 회전수를 감지할 수 있으며, 이러한 회전수감지장치는 종래 기술에 의하여 용이하게 구성할 수 있음을 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다. 난방부하에 따라서 발생되는 회전수는 회전수감지부(19)에 의하여 전기적인 신호로 변경되어서 마이컴(21)에 입력된다.

마이컴(21)에서는 입력되는 회전수데이타를 이용하여 난방부하상태를 판단하게 된다. 즉 마이컴(21)에 미리 저장된 설정회전수(B)와 난방부하 회전수(A)의 크기를 비교하게 된다. 이러한 비교과정의 목적은 설정회전수(B)는 각각의 부하에 대하여 난방이 가장 잘되는 상태로 설정된 회전수이므로 난방부하 회전수(A)의 크기를 비교하여 그 차이만큼 회전수를 보정하기 위한 것이다. 이렇게 함으로서 난방배관내부를 통과하는 유량은 최적의 상태로 유지되어서 난방효율이 제고되는 효과가 있는 것이다.

상기 설명에서 본 바와 같이, 설정회전수(B)보다 난방부하 회전수(A)가 크면 유량이 정상상태보다 더욱 많이 공급되는 것을 의미하며, 적으면 유량이 정상상태보다 적게 공급되는 것을 의미한다. 이것은 정상온도보다 높은 온도로 방바닥이 가열되어서 매우 뜨거운 상태가 되거나 또는 방바닥의 온도가 낮아서 매우 추운상태가 됨을 의미한다.

상기와 같은 상태가 되므로, 마이컴(21)에서는 난방부하 회전수(A)와 설정회전수(B)의 크기를 비교한 후에, 비교결과에 따라서 필요한 동작을 수행하게 되는 것이다.

비교결과에 따라서, 난방부하 회전수(A)가 설정회전수(B)보다 크면 마이컴(21)에서는 순환펌프(17)에 제어신호를 출력하여 순환펌프(17)의 회전수를 감소시킨다. 따라서 난방배관내부를 통과하는 유량은 감소하게 된다. 이러한 회전수의 감소는 난방부하 회전수(A)와 설정회전수(B)가 동일하게 될 때 까지 계속된다. 유량이 감소함으로서 발열량이 감소하여 방바닥의 온도가 적당한 수준으로 까지 하강하게 된다.

난방부하 회전수(A)가 설정회전수(B)보다 적으면 마이컴(21)에서는 순환펌프(17)에 제어신호를 출력하여 순환펌프(17)의 회전수를 증가시킨다. 따라서 난방배관내부를 통과하는 유량은 증가하게 된다. 이러한 회전수의 증가는 난방부하 회전수(A)와 설정회전수(B)가 동일하게 될 때 까지 계속된다. 상기와 같이 본 발명의 방법에 의하여 실내배관을 통과하는 유량이 일정하게 유지되기 때문에 방바닥이 더워졌다 식어졌다하는 문제점을 해결할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 가스보일러의 난방배관 내부를 순환하는 난방부하의 변동에 따라서 배관유량을 일정하게 유지함으로서 난방효율을 제고할 수 있는 이점이 있다. 또한 난방배관내부를 통과하는 유량을 일정하게 유지함으로서 비등음발생을 방지할 수 있으며, 순환펌프에서 발생되는 불필요한 에너지낭비를 방지할 수 있는 이점이 있는 것이다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

Claims (2)

1. 난방배관을 통하여 이동하는 순환유량을 회전수로 변환하기 위한 회전수감지부(19)를 사용하여 난방부하 회전수(A)를 측정하는 제1단계;

   상기 제1단계에서 측정된 회전수데이타를 마이컴(21)에서 입력받아서 설정회전수(B)와 비교, 판단하는 제2단계;

   설정회전수(B)가 난방부하 회전수(A)보다 적으면 순환유량을 감소시키기 위하여 순환펌프(17)의 회전수를 감소시키는 제3단계; 및

   설정회전수(B)가 난방부하 회전수(A)보다 크면 순환유량을 증가시키기 위하여 순환펌프(17)의 회전수를 증가시키는 제4단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 가스보일러의 순환펌프제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2단계에서의 설정회전수(B)가 난방부하에 따른 최적의 순환유량에 대한 회전수데이타인 것을 특징으로 하는 가스보일러의 순환펌프제어방법.