KR0167837B1 - 연소기기의 연소제어회로 - Google Patents

연소기기의 연소제어회로

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Abstract

본 발명은 보일러, 순간온수기 등에 구성되는 연소기기의 연소제어회로에 관한 것으로서, 특히 배기팬 및 가스밸브를 제어함에 있어서 연소실내의 실제의 연소상태를 검출하여 기준연소상태와 실제의 연소상태의 차이를 보상하도록 배기팬 및 가스벨브를 제어하는 연소기기의 연소제어회로에 관한 것이다.
본 발명의 연소기기의 연소제어회로는 연소실내에 설치된 화염감지기(6)로 부터의 신호에 의해서 연소실내에서의 연소상태를 검출하여 그 연소상태에 대응하는 신호를 출력하는 연소상태검출부(14), 온도센서(2) 및 유량센서(3)로 부터의 신호에 의해서 기준신호를 출력하는 기준신호발생부(15), 상기 연소상태검출부(14)로 부터의 신호와 기준신호발생부(15)로 부터의 신호를 비교하여 그 차이에 대응하는 신호를 출력하는 비교부(16), 그리고 상기 비교부(16)로 부터의 신호와 구동신호발생부(11)로 부터의 신호를 가산하여 그 가산한 신호를 배기팬제어부(12)와 가스밸브제어부(13)로 각각 출력하는 가산부(17)를 추가로 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

Description

연소기기의 연소제어회로
제1도는 일반적인 연소기기의 연소제어방법을 실행하는 연소제어장치의 블럭구성도.
제2도는 본 발명의 연소기기의 연소제어회로도.
제3도는 본 발명의 연소기기의 연소제어회로의 블럭도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 10 : 제어부 2 : 온도센서
3 : 유량센서 4 : 배기팬
5 : 가스밸브 6 : 화염감지기
11 : 구동신호발생부 12 : 배기팬제어부
13 : 가스밸브제어부 14 : 연소상태검출부
15 : 기준신호발생부 16 : 비교부
17 : 가산부
본 발명은 보일러, 순간온수기 등에 구성되는 연소기기의 연소제어회로에 관한 것으로서, 특히 배기팬 및 가스밸브를 제어함에 있어서 연소실내의 실제의 연소상태를 검출하여 기준연소상태와 실제의 연소상태의 차이를 보상하도록 배기팬 및 가스벨브를 제어하는 연소기기의 연소제어회로에 관한 것이다.
일반적으로 보일러, 순간온수기등에는 가스를 연소시켜 열을 발생하는 연소기기가 구성되어 있다. 연소기기는 가스를 연소시켜서 열을 발생하고 그 열을 이용하여 물(난방수 또는 온수)을 가열하는 것이다.
그리고 연소기기로의 가스와 공기의 공급량을 변화시켜서 연소기기의 발열량을 조절하여 물의 온도를 조절한다. 즉 사용될 난방수 또는 온수의 온도를 높게 할 때에는 가스와 공기의 공급량을 많게 하여 연소기기의 발열량을 높이고, 난방수 또는 온수의 온도를 낮게 할 때에는 가스와 공기의 공급량을 적게하여 열의 발열량을 낮춘다.
또한 최적의 연소를 행하기 위해서는 공급되는 가스와 공기의 혼합비를 조절하여야 한다. 최적의 연소를 행하기 위한 가스와 공기의 혼합비는 실험에 의해서 결정된다.
종래의 연소기기의 연소제어장치는 제1도에 도시된 바와 같이 장치전체를 제어하는 제어부(1), 물의 온도를 감지하여 물의 온도에 대응하는 전기적인 신호를 상기 제어부(1)에 출력하는 온도센서(2), 물의 유량을 감지하여 그 유량에 대응하는 전기적인 신호를 상기 제어부(1)에 출력하는 유량센서(3), 상기 제어부(1)의 제어에 따라 동작하여 연소기기에 필요한 만큼의 공기를 공급하는 배기팬(4), 그리고 상기 제어부(1)의 제어에 따라 동작하여 연소기기에 필요한 만큼의 가스를 공급하는 가스밸브(5)로 이루어져 있다.
상기 온도센서(2)와 유량센서(3)는 난방수 또는 온수의 배관상에 설치되어 난방수 또는 온수의 온도 또는 유량을 감지하며, 배기팬(4)는 배기가스의 배출 통로상에 설치되어 연소기기에서 발생된 배기가스를 배출함과 동시에 연소기기에 공기를 공급하도록 되어 있다.
또한, 가스밸브(5)는 연소기기에 연결된 가스배관상에 설치되어 가스의 양을 조절한다.
상기와 같은 연소제어장치에 의해서 연소를 제어하는 종래의 방법을 설명하면 다음과 같다.
연소기기가 동작하면 먼저 제어부(1)는 온도센서(2) 및 유량센서(3)로부터 현재의 물의 온도 및 유량에 대응하는 전기적인 신호를 입력받는다.
다음에 제어부(1)는 온도센서(2) 및 유량센서(3)로부터 입력된 전기적 신호를 근거로 배기팬(4)과 가스밸브(5)를 동작시킨다.
이 때 현재의 물의 온도와 설정된 온도의 차가 클수록, 그리고 유량이 많을수록 가스밸브(5)를 크게 개방하여 연소기기에 많은 양의 가스를 공급하고, 배기팬(4)의 회전속도를 빨리하여 연소기기에 많은 양의 공기를 공급한다.
즉, 현재의 물의 온도와 사용자가 설정하는 물의 온도의 차가 크거나 물의 유량이 많으면 물을 가열하는 열교환기에 많은 열량을 가하여야 하므로 가스와 공기의 공급량을 많게 하는 것이다.
상기와 같이 종래에 연소기기의 연소제어방법은 온도센서(2)에서 측정한 현제의 물의 온도와 사용자가 설정하는 물의 온도의 차와, 유량센서(3)에서 측정한 유량에 의해서 배기팬(4) 및 가스밸브(5)를 제어하고 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 연소제어회로는 연소실내에서 실제로 진행되는 연소상태에 관계없이 일방적으로 배기팬(4) 및 가스밸브(5)를 제어하는 것이어서 물의 온도를 사용자가 설정하는 온도로 정확하게 맞추기가 대단히 곤란한 문제점이 있었다.
예를 들면 연소실내의 연소상태가 양호하지 않은 경우에는 실제의 발열량이 적게 되어 물의 온도가 설정온도보다 낮게 되며, 연소실내의 연소상태가 과다하게 양호한 경우에는 물의 온도가 설정온도보다 높게 된다.
또한 종래의 연소제어회로는 보일러 또는 온수기의 사용조건의 변화에 따라 연소조건이 변화되어 적절한 최적의 연소를 하지 못하여 유해한 불연소가스가 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 배기팬 및 가스밸브를 제어함에 있어서 연소실내의 실제의 연소상태를 검출하여 기준연소상태와 실제의 연소상태의 차이를 보상하도록 배기팬 및 가스밸브를 제어함으로써 연소상태가 최적의 연소상태가 되도록 하여 유해배기가스의 배출 최소화하고 물의 온도를 설정된 온도로 정확하게 조절하는 연소기기의 연소제어회로를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연소기기의 연소제어회로는 온도센서와 유량센서로 부터의 신호에 의해서 배기팬 및 가스밸브의 구동신호를 출력하는 구동신호발생부, 상기 구동신호발생부로 부터의 신호에 의해서 배기팬의 제어신호를 출력하는 배기팬제어부, 그리고 상기 구동신호발생부로 부터의 신호에 의해서 가스밸브의 제어신호를 출력하는 가스밸브제어부를 포함하는 연소기기의 연소제어회로에 있어서, 연소실내에 설치된 화염감지기로 부터의 신호에 의해서 연소실내에서의 연소상태를 검출하여 그 연소상태에 대응하는 신호를 출력하는 연소상태검출부, 온도센서 및 유량센서로 부터의 신호에 의해서 기준신호를 출력하는 기준신호발생부, 상기 연소상태검출부로 부터의 신호와 기준신호발생부로 부터의 신호를 비교하여 그 차이에 대응하는 신호를 출력하는 비교부, 상기 비교부로 부터의 신호와 구동신호발생부로 부터의 신호를 가산하여 그 가산한 신호를 배기팬제어부와 가스밸브제어부로 각각 출력하는 가산부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본 발명의 연소기기의 연소제어회로도이며, 제3도는 본 발명의 연소기기의 연소제어회로의 블럭도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 연소기기의 연소제어회로는 종래와 같이 온도센서(2)와 유량센서(3)로 부터의 신호에 의해서 배기팬(4) 및 가스밸브(5)의 구동신호를 출력하는 구동신호발생부(11)와, 상기 구동신호발생부(11)로 부터의 신호에 의해서 배기팬(4)의 제어신호를 출력하는 배기팬제어부(12), 그리고 상기 구동신호발생부(11)로 부터의 신호에 의해서 가스밸브(5)의 제어신호를 출력하는 가스밸브제어부(13)를 포함하고 있다.
본 발명의 연소기기의 연소제어회로는 상기의 일반적인 구성부품이외에 연소실내에 설치된 화염감지기(6)로 부터의 신호에 의해서 연소실내에서의 연소상태를 검출하여 그 연소상태에 대응하는 신호를 출력하는 연소상태검출부(14), 온도센서(2) 및 유량센서(3)로 부터의 신호에 의해서 기준신호를 출력하는 기준신호발생부(15), 상기 연소상태검출부(14)로 부터의 신호와 기준신호발생부(15)로 부터의 신호를 비교하여 그 차이에 대응하는 신호를 출력하는 비교부(16), 상기 비교부(16)로 부터의 신호와 구동신호발생부(11)로 부터의 신호를 가산하여 그 가산한 신호를 배기팬제어부(12)와 가스밸브제어부(13)로 각각 출력하는 가산부(17)를 추가로 제어부(10)에 포함하고 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 연소기기의 연소제어회로는 다음과 같이 작용한다.
구동신호발생부(11)는 종래의 경우와 같이 온도센서(2) 및 유량센서(3)로 부터의 신호에 의거하여 배기팬(4)과 가스밸브(5)를 제어할 구동신호를 출력한다.
상기 구동신호는 직접 배기팬제어부(12)와 가스밸브제어부(13)에 입력되는 것이 아니라 후술하는 바와 같이 연소상태에 따라서 보상되어 배기팬제어부(12)와 가스밸브제어부(13)에 입력된다.
연소상태검출부(14)는 연소실내의 화염감지기(6)로 부터의 신호에 따라서 연소상태에 대응하는 신호를 검출한다. 이 때 연소상태검출부(14)는 연소상태가 양호할수록 높은 전압신호를 출력한다.
기준신호발생부(15)는 온도센서(2)와 유량센서(3)로 부터의 신호에 따라서 기준신호를 발생한다. 기준신호발생부(15)는 온도센서(2)로 부터의 신호가 높을 수록(물의 온도에 반비례하여 온도센서로부터의 전압신호는 높아짐), 그리고 유량센서(3)로 부터의 신호가 높을수록 높은 전압의 기준신호를 출력한다.
비교부(16)는 상기 연소상태검출부(14)와 기준신호발생부(15)로 부터의 신호를 비교하여 그 차이에 대응하는 신호를 출력한다.
이 때 연소상태검출부(14)로 부터의 신호가 기준신호발생부(15)로 부터의 신호보다 클 때에는 부(-)의 신호를 출력하고, 연소상태검출부(14)로 부터의 신호가 기준신호발생부(15)로 부터의 신호보다 작을 때에는 양(+)의 신호를 출력한다.
가간부(17)는 상기 구동신호발생부(11)로 부터의 신호와 비교부(16)로 부터의 신호를 가산하여 배기팬제어부(12)와 가스밸브제어부(13)로 각각 출력한다.
이때 가산부(17)는 연소상태가 과도하게 양호할 경우에는 비교부(16)로 부터의 신호가 부(-)의 신호이므로 구동신호발생부(11)로 부터의 신호를 낮게 보상하여 출력하게 되고, 연소상태가 양호하지 않을 경우에는 비교부(16)로 부터의 신호가 양(+)의 신호이므로 구동신호발생부(11)로 부터의 신호를 높게 보상하여 출력하게 된다.
본 발명의 연소제어방법에 따르면 연소실내의 연소상태가 과도하게 좋을 때에는 배기팬(4)의 공기공급량과 가스밸브(5)의 가스공급량을 감소시키고, 연소실내의 연소상태가 좋지 않을 때에는 배기팬(4)의 공기공급량과 가스밸브(5)의 가스공급량을 증가시켜서 적절한 열량을 발생하게 된다.
따라서 본 발명은 배기팬(4) 및 가스밸브(5)를 제어함에 있어서 연소실내의 실제의 연소상태를 검출하여 기준연소상태와 실제의 연소상태의 차이를 보상하도록 배기팬(4) 및 가스밸브(5)를 제어할 수있으며, 그에 따라 가열하는 물의 온도를 사용자가 설정한 온도로 정확하게 조절할 수있는 효과를 발휘하게 된다.
본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고서도 변경이나 변형이 가능하다는 것을 용이하게 알 수 있을 것이다. 따라서 이러한 변형이나 변경은 본 발명의 청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (1)

  1. 온도센서(2)와 유량센서(3)로 부터의 신호에 의해서 배기팬(4) 및 가스밸브(5)의 구동신호를 출력하는 구동신호발생부(11)와, 상기 구동신호발생부(11)로 부터의 신호에 의해서 배기팬(4)의 제어신호를 출력하는 배기팬제어부(12), 그리고 상기 구동신호발생부(11)로 부터의 신호에 의해서 가스밸브(5)의 제어신호를 출력하는 가스밸브제어부(13)를 포함하는 연소기기의 연소제어회로에 있어서, 연소실내에 설치된 화염감지기(6)로 부터의 신호에 의해서 연소실내에서의 연소상태를 검출하여 그 연소상태에 대응하는 신호를 출력하는 연소상태검출부(14), 온도센서(2) 및 유량센서(3)로 부터의 신호에 의해서 기준신호를 출력하는 기준신호발생부(15), 상기 연소상태검출부(14)로 부터의 신호와 기준신호발생부(15)로 부터의 신호를 비교하여 그 차이에 대응하는 신호를 출력하는 비교부(16), 그리고 상기 비교부(16)로 부터의 신호와 구동신호발생부(11)로 부터의 신호를 가산하여 그 가산한 신호를 배기팬제어부(12)와 가스밸브제어부(13)로 각각 출력하는 가산부(17)를 추가로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 연소기기의 연소제어회로.
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