KR100515112B1 - 급탕장치 - Google Patents

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KR100515112B1
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Abstract

(과제) 제조비용이 저렴하고, 또한 가스통로의 개방도의 의도적인 혹은 일시적인 감소에 따른 급탕온도의 일시적인 변동에 따르지 않고 버너로의 가스공급량의 저하에 대응할 수 있는 급탕장치를 제공한다.
(해결수단) 본 발명의 급탕장치는, 급수서미스터(36)에 의한 급수온도의 측정값(Θ1)과 급탕서미스터(37)에 의한 급탕온도의 측정값(Θ2)과 유수량센서(35)에 의한 유수량의 측정값(v)에 의거하여 연소제어수단(41)에 의해서 설정되는 버너(1)의 목표 연소량(Q')과 버너(1)의 실제 연소량(Q)과의 편차를 측정하는 편차측정수단(42)을 구비하고 있다. 또, 편차측정수단(42)에 의해서 측정되는 편차에 의거하여 버너(1)의 목표 연소량의 최대값(Qmax')을 감소보정하는 보정수단(43)을 구비하고 있다.

Description

급탕장치{HOT WATER SUPPLY APPARATUS}
본 발명은 버너와, 상기 버너에 연소용 공기를 공급하는 팬과, 열교환기를 통해서 상기 버너의 연소열에 의해서 가열되는 물이 통과하는 통수로와, 상기 통수로의 유수량을 측정하는 유수량 측정수단과, 상기 열교환기의 상류에서의 상기 통수로의 급수온도를 측정하는 급수온도 측정수단과, 상기 열교환기의 하류에서의 상기 통수로의 급탕온도를 측정하는 급탕온도 측정수단과, 상기 버너의 목표 연소량을 설정함과 아울러 상기 버너의 실제 연소량을 상기 목표 연소량에 일치되도록 제어하는 연소제어수단과, 상기 팬의 회전수를 상기 버너의 목표 연소량에 대응한 목표 회전수로 제어하는 팬제어수단을 구비한 급탕장치에 관한 것이다.
급탕장치에 있어서, 봄베 가스를 가스공급원으로 하는 등, 봄베 내의 가스 잔여량의 감소에 의해서 1차 압력이 저하될 경우, 거버너 등의 압력제어수단을 개재한 가스통로의 2차 압력이 저하되어 버너에서 분출되는 가스량이 감소하는 경우가 있다. 이 경우, 급탕온도를 그 설정값으로 제어하기 위한 가스량에 대응한 팬회전수로 팬이 작동함으로써 연소용 공기가 버너에 공급된다. 따라서, 가스량에 대해서 연소용 공기가 많은 상태에서 버너가 연소함으로써 이상 연소음('삐'소리)이 발생함과 아울러 버너의 연소불량을 일으킬 우려가 있다. '삐'소리는 연소장치의 주위에 있는 사용자 등에게 있어서 귀에 거슬리는 것이고, 이것은 선입견(연소장치에 대한 이미지)을 악화시킬 우려가 있다.
1차 압력을 측정하는 간단한 방법으로서, 가스통로에 있어서 압력제어수단의 상류측에 압력센서를 설치하는 방법이 제안되어 있다(일본국 특개평6-26637호 공보 등). 또, 가스통로의 개방도를 일시적으로 저하시켜, 이것에 맞춰서 급탕온도가 일시적으로 저하되는지 아닌지에 따라서 1차 압력의 저하를 검지하는 수법을 생각할 수 있다.
그러나, 전자의 수법과 같이 압력센서를 새롭게 부착하는 것은 급탕장치의 제조비용의 증가로 이어진다. 또, 후자의 수법과 같이 일시적으로 가스통로의 개방도가 저하되는 경우는, 그 때마다 급탕온도도 일시적으로 저하되어 특히 샤워를 하는 경우 등과 같이 공급되는 온수에 직접 접촉하는 사용자에게는 바람직하지 않다.
본 발명은 제조비용이 저렴하고, 또한 가스통로의 개방도의 의도적인 혹은 일시적인 감소에 따른 급탕온도의 일시적인 변동에 따르지 않고 버너로의 가스공급량의 저하에 대응할 수 있는 급탕장치를 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 급탕장치는, 상기 급수온도 측정수단에 의한 급수온도의 측정값(Θ1)과 상기 급탕온도 측정수단에 의한 급탕온도의 측정값(Θ2)과 상기 유수량 측정수단에 의한 유수량(v)의 측정값에 의거하여 상기 연소제어수단에 의해서 설정되는 상기 버너의 목표 연소량(Q')과 상기 버너의 실제 연소량(Q)과의 편차를 측정하는 편차측정수단과, 상기 편차측정수단에 의해서 측정되는 상기 편차에 의거하여 상기 버너의 목표 연소량의 최대값을 감소보정하는 보정수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 버너로의 가스공급량이 부족하게 되면, 버너의 실제 연소량(Q)이 목표 연소량(Q')에 도달하지 않게 되어 양자의 편차가 커지게 되며, 따라서 이것에 의거하여 버너로의 가스공급량이 부족한지 아닌지가 판정된다. 그리고, 버너로의 가스공급량이 부족한 것 같은 경우, 그 목표 연소량(Q')의 최대값(Qmax')이 감소보정되어 버너의 실제 연소량(Q)과 목표 연소량(Q')과의 편차가 저감ㆍ해소된다. 따라서, 당해 목표 연소량(Q')을 감안하여 과잉의 연소용 공기가 공급됨에 따른 버너의 이상 연소음('삐'소리)을 방지할 수 있음과 아울러, 버너가 연소불량이 되는 사태를 방지할 수 있다.
또, 본 발명에 의하면, 급탕장치에 설치된 기존의 급수온도 측정수단, 급탕온도 측정수단, 급수량 측정수단의 각각의 측정값에 의거하여 버너의 목표 연소량(Q')과 실제 연소량(Q)과의 편차가 측정된다. 따라서, 새롭게 압력센서를 설치할 필요가 없기 때문에 저렴한 비용으로 제조할 수 있다.
또, 상기 편차를 측정할 때에 버너로의 가스공급량이 의도적으로 혹은 일시적으로 감소되는 일이 없다. 따라서, 의도적인 혹은 일시적인 버너로의 가스공급량의 감소에 따른 급탕온도의 일시적인 저하에 따르지 않고 버너로의 가스공급량의 저하에 대응할 수 있는 급탕장치를 실현할 수 있다.
또, 본 발명에서는, 상기 편차측정수단은, 상기 연소제어수단에 의해서 설정되는 상기 버너의 목표 연소량(Q')과 상기 급탕온도 측정수단에 의한 급탕온도의 측정값(Θ2)과 상기 유수량 측정수단에 의한 유수량의 측정값(v)으로부터 산출되는 급수온도의 이론값(Θ1')(= Θ2-Q'/cv : c는 물의 비열)과 상기 급수온도 측정수단에 의한 급수온도의 측정값(Θ1)과의 편차에 의거하여, 상기 버너의 목표 연소량(Q')과 상기 버너의 실제 연소량(Q)과의 편차를 측정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 급수온도의 이론값(Θ1')과 급수온도의 측정값(Θ1)과의 편차를 측정함으로써, 버너의 목표 연소량(Q')과 실제 연소량(Q)과의 편차를 간접적으로 측정하여 버너로의 가스공급량의 저하를 검지할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 상기 편차측정수단은, 상기 연소제어수단에 의해서 설정되는 상기 버너의 목표 연소량(Q')과 상기 급수온도 측정수단에 의한 급수온도의 측정값(Θ1)과 상기 유수량 측정수단에 의한 유수량의 측정값(v)으로부터 산출되는 급탕온도의 이론값(Θ2')(= Θ1+Q'/cv : c는 물의 비열)과 상기 급탕온도 측정수단에 의한 급탕온도의 측정값(Θ2)과의 편차에 의거하여, 상기 버너의 목표 연소량(Q')과 상기 버너의 실제 연소량(Q)과의 편차를 측정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 급탕온도의 이론값(Θ2')과 급탕온도의 측정값(Θ2)과의 편차를 측정함으로써, 버너의 목표 연소량(Q')과 실제 연소량(Q)과의 편차를 간접적으로 측정하여 버너로의 가스공급량의 저하를 검지할 수 있다.
또, 본 발명에서는, 상기 보정수단은, 상기 편차측정수단에 의해서 측정되는 상기 편차가 제 1 역치를 초과하는 누적시간이 소정시간 이상으로 되었을 때, 상기 버너의 목표 연소량의 최대값을 감소보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 버너로의 가스공급량이 일시적으로 저하된 것임에도 불구하고, 상기 편차가 일시적으로 저하됨에 따라서 당해 가스공급량이 정상적으로 저하되었다고 판정됨으로써 버너의 목표 연소량의 최대값이 불필요하게 감소보정되는 사태를 회피할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 상기 편차측정수단에 의해서 측정되는 상기 편차가 제 1 역치보다 큰 제 2 역치를 초과하는 누적시간이 소정시간 이상으로 되었을 때, 상기 버너의 연소를 강제정지하는 연소정지수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 목표 연소량의 최대값이 감소보정됨으로써 버너의 이상 연소음('삐'소리)이 억제되고, 버너의 불완전연소가 회피되었다 하더라도, 가스량이 현저하게 저하되어 사용가능한 급탕량을 유지한 채로는 급탕온도를 그 설정값으로 유지할 수 없는 상태에서 급탕운전이 계속되는 사태를 회피할 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 보정수단에 의해서 상기 버너의 목표 연소량의 최대값이 감소보정된 것을 통지하는 통지수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 통지수단에 의한 통지를 통해서 가스통로의 1차 압력이 저하된 것을 연소장치의 사용자에게 인식시킬 수 있다. 또, 가스공급원이 봄베 가스인 경우, 봄베 내의 가스량이 감소된 것을 사용자에게 인식시킴으로써 가스의 재충전 혹은 봄베의 교환을 촉구할 수 있다.
(발명의 실시형태)
본 발명의 급탕장치에 관한 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 관한 급탕장치의 구성설명도이고, 도 2는 본 실시형태에 관한 급탕장치의 기능설명도이다.
도 1에 나타낸 급탕장치는 버너(1)와, 버너(1)에 공급되는 연료가스가 흐르는 가스통로(2)와, 버너(1)의 연소열에 의해서 가열되는 물이 흐르는 통수로(3)와, 급탕운전을 제어하는 제어유닛(4)을 구비하고 있다.
버너(1) 근방에는 가스통로(2)로부터 공급되는 가스에 점화하는 점화전극 (11)과, 버너(1)에 연소용 공기를 공급하는 팬(12)과, 버너(1)의 연소상태를 검지하는 플레임로드(13)가 설치되어 있다.
가스통로(2)에는 메인가스전자밸브(21)와, 가스전자밸브(22)와, 버너(1)로의 가스공급량을 제어함과 아울러 상류측의 1차 압력을 하류측에서 2차 압력으로 조절하는 거버너조절밸브(23)가 상류측으로부터 순차적으로 설치되어 있다.
통수로(3)는 급수로(31)와, 급수로(31)의 하류측에 접속되는 열교환기(32)에 대응한 열교환로(33)와, 열교환로(33)의 하류측에 접속되는 급탕로(34)로 구성되어 있다. 급수로(31)에는 유수량센서(유수량 측정수단)(35)와, 급수온도(Θ1)를 측정하는 급수서미스터(급수온도 측정수단)(36)가 상류측으로부터 순차적으로 설치되어 있다. 급탕로(34)에는 급탕온도(Θ2)를 측정하는 급탕센서(급탕온도 측정수단)(37)가 설치되어 있다.
제어유닛(4)은, 버너(1)의 목표 연소량(Q')을 설정함과 아울러 버너(1)의 연소량(Q)을 상기 목표 연소량(Q')에 일치되도록 제어하는 연소제어수단(41)과; 상기 급수온도 측정수단에 의한 급수온도의 측정값(Θ1)과, 버너(1)의 목표 연소량(Q')과 버너(1)의 연소량(Q)의 편차를 후술하는 바와 같이 측정하는 편차측정수단(42)과; 편차측정수단(42)에 의해서 측정되는 편차에 의거하여 후술하는 바와 같이 버너(1)의 목표 연소량의 최대값(Qmax')을 감소보정하는 보정수단(43)과; 후술하는 조건이 충족된 경우에 버너(1)의 연소를 강제적으로 정지시키는 연소정지수단 (44)과; 보정수단(43)에 의해서 버너(1)의 목표 연소량의 최대값(Qmax')이 감소보정된 것을 LED 등을 통해서 시각적으로 통지하는 통지수단(45);을 구비하고 있다. 또한, 통지수단(45)은 목표 연소량의 최대값(Qmax')이 감소보정된 것을 경보음을 통해서 청각적으로 통지하여도 된다.
상기한 구성으로 된 급탕장치의 작동에 대해서 도 2를 참조하여 설명한다.
우선, 통수로(3)에 물이 흐르고, 유수량센서(35)에 의해서 측정되는 유수량이 소정량 이상으로 되었을 때, 연소제어수단(41)에 의해서 버너(1)의 연소가 개시된다(s1). 상세하게는, 우선 연소제어수단(41)은 유수량센서(35)에 의한 측정값 (v), 물의 비열(c), 도시하지 않은 설정버튼을 통해서 설정된 급탕온도의 설정값(Θ2') 및 전회의 급탕운전시에 구해진 후술하는 급수온도의 이론값(Θ1')에 의거하여 버너(1)의 목표 연소량(Q')(= cv(Θ2'-Θ1'))을 설정한다. 또, 버너(1)에 목표 연소량(Q')에 대응한 연소용 공기가 공급되도록 팬(2)에 당해 목표 연소량(Q')에 대응한 목표 전류를 공급한다. 또한, 점화전극(11)을 작동시켜 메인가스전자밸브 (21)와 가스전자밸브(22)를 개방시키고, 거버너조절밸브(23)의 개방도를 조절하여 목표 연소량(Q')에 대응한 가스를 버너(1)에 공급한다. 그리고, 버너(1)에 공급되는 가스에 점화전극(11)을 통해서 점화함으로써 버너(1)가 연소된다. 또, 급탕서미스터(37)에 의해서 측정되는 급탕온도의 측정값(Θ2) 등에 의거하여 급수온도의 이론값(Θ1')(= Θ2-Q'/cv)이 순차 갱신되고, 이것에 의해서 목표 연소량(Q')(= cv(Θ2'-Θ1'))이 순차 갱신된다.
급탕운전개시후, 유수량센서(35), 급수서미스터(36), 급탕서미스터(37)에 의해서 각각 유수량(v), 급수온도(Θ1), 급탕온도(Θ2)가 정상적으로 측정된다(s2). 또, 편차측정수단(42)에 의해서 파라미터(p)가 산출된다(s3). 파라미터(p)는 급수서미스터(36)에 의한 급수온도의 측정값(Θ1), 급탕서미스터(37)에 의한 급탕온도의 측정값(Θ2) 및 급수온도의 이론값(Θ1')에 의거하여 다음의 식 ①에 따라서 산출된다.
p = (Θ2-Θ1')/(Θ2-Θ1)-1
= (Θ1-Θ1')/(Θ2-Θ1) ………①
여기서, 상기 급수온도의 이론값(Θ1')은, 물의 비열을 c로 하고, 유수량센서(35)에 의한 유수량의 측정값(v), 급탕온도의 측정값(Θ2) 및 연소제어수단(41)에 의해서 설정되는 버너(1)의 목표 연소량(Q')에 의거하여 다음의 식 ②에 따라서 산출된다.
Θ1' = Θ2-Q'/cv ………②
즉, 편차측정수단(42)은 버너(1)의 목표 연소량(Q')과 실제 연소량(Q)과의 편차를, 급수온도의 이론값(Θ1')과 측정값(Θ1)과의 편차를 나타내며, 급탕 및 급수온도의 측정값의 편차(Θ2-Θ1)에 의해서 무차원화된 파라미터(p)를 통해서 간접적으로 측정하고 있다.
이어서, 보정수단(43)이 편차측정수단(42)에 의해서 산출된 파라미터(p)가 데이터 기억수단(도시생략)에 기억 유지되어 있는 제 1 역치(α1)(＞0)를 초과하는 누적시간(t)을 측정한다(s4). 제 1 역치(α1)는, 파라미터(p)가 이것을 초과하는 정도까지 급수온도의 측정값(Θ1)과 이론값(Θ1')과의 편차가 커지게 되면, 즉 버너(1)의 목표 연소량(Q')과 실제 연소량(Q)과의 편차가 커지게 되면, 버너(1)의 가스분출량에 대해서 연소용 공기의 양이 많아지게 되어 버너(1)의 이상 연소음('삐'소리)이나 버너(1)의 불완전연소가 일어나기 쉽게 된다고 한 기준에 의해서 설정된다. 버너(1)의 실제 연소량(Q)이 목표 연소량(Q')에 대해서 부족하게 되면, 급수온도의 측정값(Θ1)에 대해서 이론값(Θ1')이 저하되기 때문에, 상기한 식 ①로부터 알 수 있는 바와 같이 파라미터(p)가 서서히 커지게 된다. 따라서, 누적시간(t)이 길어지게 되는 것은 가스통로(2)의 1차 압력이 저하되어 버너(1)로의 가스공급량이 저하되고 있는 것을 나타낸다.
그리고, 보정수단(43)은 당해 누적시간(t)이 소정시간(τ) 이상으로 되었는지 아닌지를 판정한다(s5). 누적시간(t)이 소정시간(τ)에 도달하고(s5에서 YES), 또한 제 1 역치(α1)가 제 2 역치(α2){＞초기의 제 1 역치(α1)}에 도달하지 않은 때(s6에서 NO)에는, 보정수단(43)은 버너(1)의 목표 연소량의 최대값(Qmax')을 ΔQ (＞0)만큼 감소보정한다(s8). 이 때, 통지수단(45)이 당해 보정이 행해진 것을 통지한다. 버너(1)의 목표 연소량의 최대값(Qmax')의 감소보정에 따라서 버너(1)에 연소용 공기를 공급하는 팬(12)의 목표 회전수의 최대값도 감소보정된다. 이것은 버너(1)의 목표 연소량(Q')에 대해서 과다한 연소용 공기가 공급되어 버너(1)가 불완전연소를 일으키는 사태를 방지하기 위해서이다. 또, 보정수단(43)이 제 1 역치(α1)를 Δα(＞0)만큼 증대보정한다(s9).
그리고, 상기 처리(s2∼s8)가 반복되면, 제 1 역치(α1)가 서서히 증대보정되어 제 2 역치(α2)에 도달한다(s8 참조). 제 2 역치(α2)는, 파라미터(p)가 이것을 초과할 정도까지 급수온도의 측정값(Θ1)과 이론값(Θ1')과의 편차가 커지게 되면, 즉 버너(1)의 목표 연소량(Q')과 실제 연소량(Q)과의 편차가 커지게 되면, 버너(1)로의 가스량이 현저하게 저하되어, 유수량(=급탕량)(v)이 변하지 않도록 유지하면서 급탕온도(Θ2)를 그 설정값(Θ2')으로 유지하는 것이 곤란하게 된다고 한 기준에 의해서 설정된다. 또, 제 1 역치(α1)가 소정회수(예를 들면, 3회)만큼 증대보정(s9 참조)되었을 때에 제 2 역치(α2)에 도달하도록 증대보정의 폭(Δα)이 적절히 설정된다. 또한, 증대보정의 폭(Δα)은 일정하지 않아도 되며, 상이한 폭으로 설정되어도 되고, 또 급수온도의 이론값(Θ1')과 측정값(Θ1)과의 편차(Θ1'-Θ1)에 의거하여 설정되어도 된다.
그 후, 파라미터(p)가 제 2 역치(α2)를 초과하는 누적시간(t)이 소정시간(τ) 이상으로 되었을 때(s5에서 YES, s6에서 YES), 연소정지수단(44)에 의해서 버너(1)의 연소가 강제정지된다(s7).
본 실시형태의 급탕장치에 의하면, 급수온도의 측정값(Θ1)과 이론값(Θ1')과의 편차를 나타내는 파라미터(p)(식 ① 참조)를 통해서 버너(1)의 실제 연소량 (Q)과 목표 연소량(Q')과의 편차, 더 나아가서는 가스통로(2)의 1차 압력의 저하가 간접적으로 판정된다. 또, 1차 압력의 저하에 대응하여 버너(1)의 목표 연소량의 최대값(Qmax')이 감소보정되어 가스통로(2)의 1차 압력의 저하에 따른 각종 폐해를 회피할 수 있다.
구체적으로는, 우선 파라미터(p)가 제 1 역치(α1)를 초과하는 누적시간(t)이 소정시간(τ) 이상으로 되었을 때(도 2의 s5에서 YES), 버너(1)의 목표 연소량의 최대값(Qmax')이 감소보정된다(도 2의 s8). 파라미터(p)가 제 1 역치(α1)를 초과하는 것은, 상기한 바와 같이 버너(1)가 이상 연소음('삐'소리)을 발생하고, 버너(1)가 불완전연소를 일으키기 쉽게 되는 정도로 가스통로(2)의 1차 압력이 저하된 것을 나타낸다. 따라서, 버너(1)의 목표 연소량의 최대값(Qmax')의 감소보정에 의해서 가스통로(2)의 1차 압력의 저하에 따른 버너(1)의 이상 연소음의 발생, 불완전연소를 방지할 수 있다.
버너(1)의 이상 연소음이 억제됨으로써 사용자에게 불쾌감을 주는 것을 회피할 수 있다. 또, 버너(1)의 불완전연소가 억제됨으로써 환경을 해치는 사태를 회피할 수 있다.
또, 파라미터(p)가 제 2 역치(α2)를 초과하는 누적시간(t)이 소정시간(τ)에 도달하였을 때(도 2의 s5에서 YES, s6에서 YES), 버너(1)의 연소가 강제정지된다(도 2의 s7). 파라미터(p)가 제 2 역치(α2)를 초과하는 것은, 상기한 바와 같이 가스통로(2)의 1차 압력이 현저하게 저하되어, 급탕량을 사용가능한 양으로 유지한 채로는 급탕온도(Θ2)를 설정값(Θ2')으로 유지하는 것이 곤란하게 된 것을 나타낸다. 따라서, 버너(1)의 연소정지에 의해서, 급탕량을 유지하기 위해서 급탕온도( Θ2)가 설정값(Θ2')보다 저하되는 상태 혹은 급탕온도(Θ2)를 설정값(Θ2')으로 유지하기 위해서 급탕량이 감소되는 상태로 급탕운전이 계속되어 사용자가 불쾌감을 느끼게 되는 사태를 회피할 수 있다.
또한, 통지수단(45)에 의한 통지를 통해서 가스통로(2)의 1차 압력이 저하된 것을 연소장치의 사용자에게 인식시킬 수 있다. 또, 가스공급원이 봄베 가스인 경우, 봄베 내의 가스량이 감소된 것을 사용자에게 인식시킴으로써 가스의 재충전 혹은 봄베의 교환을 촉구할 수 있다.
또, 급탕장치에 설치된 기존의 유수량센서(35), 급수서미스터(36), 급탕서미스터(37)의 각각의 측정값에 의거하여 파라미터(p)(식 ① 참조)를 통해서 간접적으로 버너(1)의 목표 연소량(Q')과 실제 연소량(Q)과의 편차가 측정된다. 따라서, 가스통로(2)에 새롭게 압력센서를 설치할 필요가 없기 때문에 저렴한 비용으로 제조할 수 있다.
또한, 상기 편차를 측정할 때에 버너(1)로의 가스공급량이 의도적으로 혹은 일시적으로 감소되는 일이 없다. 따라서, 의도적인 혹은 일시적인 버너(1)로의 가스공급량의 감소에 따른 급탕온도(Θ2)의 일시적인 저하에 따르지 않고 버너(1)로의 가스공급량의 저하에 대응할 수 있는 급탕장치를 실현할 수 있다.
본 실시형태에서는 급수온도의 측정값(Θ1)과 이론값(Θ1')과의 편차를 통해서 버너(1)의 목표 연소량(Q')과 실제 연소량(Q)과의 편차가 간접적으로 측정되었으나, 다른 실시형태로서 급탕온도의 측정값(Θ2)과 이론값(Θ2')과의 편차를 통해서 버너(1)의 목표 연소량(Q')과 실제 연소량(Q)과의 편차가 간접적으로 측정되어도 된다.
상기 다른 실시형태에서는, 급탕온도의 이론값(Θ2')이, 상기한 식 ②에 따라서 산출되는 급수온도의 이론값(Θ1')과 마찬가지로, 물의 비열을 c로 하고, 유수량센서(35)에 의한 유수량의 측정값(v), 급수온도의 측정값(Θ1) 및 연소제어수단(41)에 의해서 설정되는 버너(1)의 목표 연소량(Q')에 의거하여 다음의 식 ③에 따라서 산출된다.
Θ2' = Θ1+Q'/cv ………③
또한, 또다른 실시형태로서 버너(1)의 목표 연소량(Q')과 실제 연소량(Q)과의 편차가 직접적으로 측정되어도 된다.
상기 또다른 실시형태에서는, 버너(1)의 연소량(Q)이, 물의 비열을 c로 하고, 유수량센서(35)에 의한 유수량의 측정값(v), 급수온도의 측정값(Θ1) 및 급탕온도의 측정값(Θ2)에 의거하여 다음의 식 ④에 따라서 산출된다.
Q = cv(Θ2-Θ1) ………④
본 실시형태에서는 통수로(3)가 급수로(31)와 열교환로(33)와 급탕로(32)로 구성되었으나, 다른 실시형태로서, 이것들 외에 유수량센서(35)의 하류에 있어서의 급수로(31)에서 분기되어 열교환로(33)를 경유하지 않고 급탕로(34)에 합류되는 바이패스통로(도시생략)를 형성하고, 바이패스비(전체 유수량에 대한 바이패스유량의 비)(r)를 조절하는 바이패스조절밸브를 설치하여도 된다.
상기 다른 실시형태에서도, 급탕서미스터(37)가 급탕로(34)와 바이패스통로의 합류위치의 상류 혹은 하류에 설치되는 것에 관계없이, 바이패스비를 고려하여 넣음으로써 급수온도의 이론값(Θ1'), 급탕온도의 이론값(Θ2')을 산출할 수 있다.
급탕서미스터(37)가 급탕로(34)에 있어서의 바이패스통로의 합류위치보다 상류에 설치된 경우, 급수온도의 이론값(Θ1'), 급탕온도의 이론값(Θ2'), 연소량(Q)은 상기한 식 ②, ③, ④에 따라서 산출된다.
한편, 급탕서미스터(37)가 급탕로(34)에 있어서의 바이패스통로의 합류위치보다 하류에 설치된 경우, 급수온도의 이론값(Θ1'), 급탕온도의 이론값(Θ2'), 연소량(Q)은 상기한 식 ②, ③, ④에 있어서의 유수량(v)을 (1-r)v로 변경함으로써, 다음의 식 ⑤, ⑥, ⑦에 따라서 산출된다.
Θ1' = Θ2-Q'/c(1-r)v ………⑤
Θ2' = Θ1+Q'/c(1-r)v ………⑥
Q = c(1-r)v(Θ2-Θ1) ………⑦
상기 실시형태에서도 가스통로(2)의 1차 압력의 저하에 따른 버너(1)의 이상 연소음의 발생 등의 폐해를 억제할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 제조비용이 저렴하고, 또한 가스통로의 개방도의 의도적인 혹은 일시적인 감소에 따른 급탕온도의 일시적인 변동에 따르지 않고 버너로의 가스공급량의 저하에 대응할 수 있는 급탕장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시형태의 급탕장치의 구성설명도
도 2는 본 실시형태의 급탕장치의 기능설명도
* 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 - 버너 2 - 가스통로
3 - 통수로 32 - 열교환기
35 - 유수량센서 36 - 급수서미스터
37 - 급탕서미스터 41 - 연소제어수단
42 - 편차측정수단 43 - 보정수단
44 - 연소정지수단 45 - 통지수단

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 버너와, 상기 버너에 연소용 공기를 공급하는 팬과, 열교환기를 통해서 상기 버너의 연소열에 의해서 가열되는 물이 통과하는 통수로와, 상기 통수로의 유수량을 측정하는 유수량 측정수단과, 상기 열교환기의 상류에서의 상기 통수로의 급수온도를 측정하는 급수온도 측정수단과, 상기 열교환기의 하류에서의 상기 통수로의 급탕온도를 측정하는 급탕온도 측정수단과, 상기 버너의 목표 연소량을 설정함과 아울러 상기 버너의 실제 연소량을 상기 목표 연소량에 일치되도록 제어하는 연소제어수단과, 상기 팬의 회전수를 상기 버너의 목표 연소량에 대응한 목표 회전수로 제어하는 팬제어수단과, 상기 급수온도 측정수단에 의한 급수온도의 측정값(Θ1)과 상기 급탕온도 측정수단에 의한 급탕온도의 측정값(Θ2)과 상기 유수량 측정수단에 의한 유수량(v)의 측정값에 의거하여 상기 연소제어수단에 의해서 설정되는 상기 버너의 목표 연소량(Q')과 상기 버너의 실제 연소량(Q)과의 편차를 측정하는 편차측정수단과, 상기 편차측정수단에 의해서 측정되는 상기 편차에 의거하여 상기 버너의 목표 연소량의 최대값을 감소보정하는 보정수단을 구비한 급탕장치에 있어서,
    상기 편차측정수단은, 상기 연소제어수단에 의해서 설정되는 상기 버너의 목표 연소량(Q')과 상기 급탕온도 측정수단에 의한 급탕온도의 측정값(Θ2)과 상기 유수량 측정수단에 의한 유수량의 측정값(v)으로부터 산출되는 급수온도의 이론값(Θ1')(= Θ2-Q'/cv : c는 물의 비열)과 상기 급수온도 측정수단에 의한 급수온도의 측정값(Θ1)과의 편차에 의거하여, 상기 버너의 목표 연소량(Q')과 상기 버너의 실제 연소량(Q)과의 편차를 측정하는 것을 특징으로 하는 급탕장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 편차측정수단은, 상기 연소제어수단에 의해서 설정되는 상기 버너의 목표 연소량(Q')과 상기 급수온도 측정수단에 의한 급수온도의 측정값(Θ1)과 상기 유수량 측정수단에 의한 유수량의 측정값(v)으로부터 산출되는 급탕온도의 이론값(Θ2')(= Θ1+Q'/cv : c는 물의 비열)과 상기 급탕온도 측정수단에 의한 급탕온도의 측정값(Θ2)과의 편차에 의거하여, 상기 버너의 목표 연소량(Q')과 상기 버너의 실제 연소량(Q)과의 편차를 측정하는 것을 특징으로 하는 급탕장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 보정수단은, 상기 편차측정수단에 의해서 측정되는 상기 편차가 제 1 역치를 초과하는 누적시간이 소정시간 이상으로 되었을 때, 상기 버너의 목표 연소량의 최대값을 감소보정하는 것을 특징으로 하는 급탕장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 편차측정수단에 의해서 측정되는 상기 편차가 제 1 역치보다 큰 제 2 역치를 초과하는 누적시간이 소정시간 이상으로 되었을 때, 상기 버너의 연소를 강제정지하는 연소정지수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 급탕장치.
  6. 청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보정수단에 의해서 상기 버너의 목표 연소량의 최대값이 감소보정된 것을 통지하는 통지수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 급탕장치.
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