KR910002735B1 - Combustion device - Google Patents

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Abstract

The combustion apparatus detects RPM of fan motor regardless of the condition of the combustor. The combustion apparatus includes: a fan motor for supplying combustion air to the combustion chamber having a gas burner, RPM detecting means for determining RPM of fan motor, a safety device for detecting the RPM out of the rang of reference RPM to stop the combustor in response to the RPM. A safety means operates displaying means to display the stop state of the combustor to the user.

Description

연소장치Combustion device

제1도는 가스 급탕기의 개략도.1 is a schematic diagram of a gas water heater.

제2도는 제어회로의 블럭도.2 is a block diagram of a control circuit.

제3도는 회전속도검출회로의 전기 회로도.3 is an electrical circuit diagram of a rotation speed detection circuit.

제4도는 팬모터의 회전속도와 회전속도검출회로와의 관계를 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing the relationship between the rotational speed of the fan motor and the rotational speed detection circuit.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

3 : 연소부 32 : 연소실3: combustion part 32: combustion chamber

33 : 팬모터 37 : 회전속도검출회로33: fan motor 37: rotation speed detection circuit

76 : 보안회로 77 : 표시회로76: security circuit 77: display circuit

본 발명은 연소실에 연소용 공기의 공급을 행하는 팬모터를 구비한 연소장치에 관한 것이다.The present invention relates to a combustion apparatus having a fan motor for supplying combustion air to the combustion chamber.

종래가스 또는 석유등을 연료로 사용하고, 연소실에 연소용 공기의 공급을 행하는 팬모터를 구비한 연소식 탕비기, 연소식 난방장치등의 연소기기가 사용되고 있다.Conventionally, combustion apparatuses, such as a combustor and a heater, are provided with a fan motor which supplies gas for combustion to a combustion chamber using gas or petroleum, etc. as a fuel.

이 종류의 장치는 연소용 공기를 연소실에 강제적으로 공급하고 있기 때문에 만약 팬모터에 이상이 생기면 이상연소에 의한 유독가스의 발생 또는 미연소연료의 유출이 행하여 진다.Since this type of apparatus is forcibly supplying combustion air to the combustion chamber, if an abnormality occurs in the fan motor, toxic gas is generated by abnormal combustion or unburned fuel is discharged.

그러므로 종래에는 연소용 공기의 유통로에 팬모터의 송풍압력을 검출하는 압력스위치를 배치하고 그 압력스위치의 작동에 의해 팬모터의 이상을 검출하여 연소기기의 운전을 제어하고 있었다. 그러나 한냉지 또는 다습지등 연소장치의 사용조건에 따라서는 연소장치의 외부의 온도와 내부의 온도에 차가 생겨 유통로내에 물방울이 발생할 가능성이 있기 때문에 상기 종래의 장치에 있어서는 압력스위치내에 물방울이 흘러 들어가서 압력스위치가 오동작을 발생할 가능성이 있었다.Therefore, conventionally, a pressure switch for detecting a blowing pressure of a fan motor is arranged in a flow path of combustion air, and the operation of the combustion device is controlled by detecting an abnormality of the fan motor by the operation of the pressure switch. However, depending on the operating conditions of the combustion device, such as cold or humid paper, the difference between the outside temperature and the inside temperature of the combustion device may cause water droplets to occur in the distribution path. There was a possibility that the pressure switch could malfunction.

본 발명은 상기 문제점이 비추어 이루어진 것으로 그 목적은 연소장치의 사용조건에 관계없이 팬모터의 회전이 이상을 검출할 수 있는 연소장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a combustion apparatus capable of detecting an abnormality in rotation of a fan motor regardless of the operating conditions of the combustion apparatus.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 연료의 연소를 행하는 연소실에 연소용 공기의 공급을 행하는 팬모터를 구비한 연소기기와, 상기 팬모터의 회전속도를 검출하는 회전속도검출수단과, 그 회전속도검출수단에 의해 검출된 회전속도가 소정의 회전속도의 범위 밖일때 상기 연소기기의 운전을 정지시키는 보안수단등을 구비한 구성을 채용하였다.The present invention provides a combustion apparatus including a fan motor for supplying combustion air to a combustion chamber for burning fuel to achieve the above object, a rotation speed detecting means for detecting a rotation speed of the fan motor, and a rotation speed thereof. A configuration including security means for stopping the operation of the combustion device when the rotational speed detected by the detection means is outside the range of the predetermined rotational speed is adopted.

상기와 같이 본 발명은 팬모터의 회전체 또는 팬모터에 의하여 구동되는 회전체로부터 회전속도검출수단이 팬모터의 회전을 검출하기 때문에 연소용 공기의 유통로내에 물방울이 발생하여도 안정되게 팬모터의 회전의 이상을 검출할 수가 있다.As described above, in the present invention, since the rotational speed detecting means detects the rotation of the fan motor from the rotating body of the fan motor or the rotating body driven by the fan motor, the fan motor is stably maintained even when water droplets are generated in the flow path of the combustion air. The abnormality of the rotation of can be detected.

다음에 본 발명을 가스급탕기에 적용하였을 경우의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다. 제1도는 가스급탕기의 개략도. 제2도는 제어회로의 블럭도. 제3도는 회전속도검출수단의 실시예인 회전속도검출기의 회로도를 나타낸다. 이 가스급탕기(1)는 열교환부(2)를 구비한 본 발명의 연소기기인 연소부(3)와 가스공급로(4)와, 전자제어회로(5)로 이루어진다. 연소부(3)는 세라믹제의 표면연소식버너(31)를 구비한 연소실(32)과 이 연소실(32)의 하부에 설치되고, 버너(31)에 연소용 공기의 공급을 행하는 팬모터(33)를 구비한 연소용 공기 공급부(34)와, 연소실(32)의 위쪽에 설치되고, 버너(31)에서 연소된 연소가스의 배기를 행하는 배기구(35)를 구비한다. 그리고 상기 열교환부(2)는 열교환 효율을 높히는 핀(21)과 수도관(22)으로 이루어지고, 버너(31)와 배기구(35)의 사이에 배치되어 수도관(22)의 상류로부터 이송되어 오는 물을 연소실(32)내의 연소가스와 열교환하여 탕수로서 유출한다. 가스공급로(4)는 버너(31)의 상류에서 가스의 토출을 행하는 가스분출노즐(41)과, 가스분출노즐(41)에 가스를 공급하는 가스공급배관(42)의 상류측에 설치되고 통전 및 비통전에 의해 개폐되는 개폐밸브(43)와, 이 개폐밸브(43)의 하류측에 설치되고, 가스의 유량조절을 행하는 일정류량밸브(44)와, 이 일정류량밸브(44)의 하류측에 설치되고 통전량에 따라 개구비가 가변하는 비례제어밸브(45)로서 이루어진다. 전자제어회로(5)는 버너(31)의 상면에서 불꽃을 발생하는 스파크전극(51), 버너(31)의 위쪽에서 화염의 검출을 행하는 프레임로드 또는 열전대등으로서 이루어진 화염검출센서(52), 열교환부(2)의 수도관(22)의 유출부에 설치된 수온의 검출을 행하는 수온센서(53), 팬모터(33), 개폐밸브(43), 비례제어밸브(45)등의 구동 및 제어를 행한다.Next, an embodiment when the present invention is applied to a gas water heater will be described with reference to the drawings. 1 is a schematic diagram of a gas water heater. 2 is a block diagram of a control circuit. 3 shows a circuit diagram of a rotation speed detector which is an embodiment of the rotation speed detection means. This gas water heater 1 consists of the combustion part 3 which is the combustor of this invention provided with the heat exchange part 2, the gas supply path 4, and the electronic control circuit 5. As shown in FIG. The combustion section 3 is provided with a combustion chamber 32 having a ceramic surface combustion burner 31 and a lower part of the combustion chamber 32, and a fan motor for supplying combustion air to the burner 31 ( The combustion air supply part 34 provided with 33, and the exhaust port 35 provided in the upper part of the combustion chamber 32, and exhaust the combustion gas combusted by the burner 31 are provided. The heat exchange part 2 includes a fin 21 and a water pipe 22 for increasing heat exchange efficiency, and is disposed between the burner 31 and the exhaust port 35 to be transferred from the upstream of the water pipe 22. Water is exchanged with the combustion gas in the combustion chamber 32 and flows out as hot water. The gas supply passage 4 is provided at the upstream side of the gas ejection nozzle 41 for discharging gas upstream of the burner 31 and the gas supply pipe 42 for supplying gas to the gas ejection nozzle 41. On-off valve 43 which is opened and closed by energization and non-energization, a constant flow amount valve 44 provided on the downstream side of the on-off valve 43 to regulate gas flow rate, and downstream of this constant flow amount valve 44 It is provided as a proportional control valve 45 provided at the side and whose aperture ratio is variable according to the amount of energization. The electronic control circuit 5 includes a spark electrode 51 generating sparks on the upper surface of the burner 31, a flame detection sensor 52 made of a frame rod or thermocouple for detecting flames above the burner 31, Driving and controlling the water temperature sensor 53, the fan motor 33, the on-off valve 43, the proportional control valve 45, etc., which detects the water temperature provided in the outlet of the water pipe 22 of the heat exchange unit 2, Do it.

전자제어회로(5)는 일반가정에 배전되는 100볼트의 교류전류를 일정한 전압의 직류로 변환하는 전원회로(61)와, 버너(31)에 대향시킨 화염검출센서(52)의 출력에 의해 가스의 연소상태를 검출하는 화염검출회로(62)와, 이 화염검출회로(62)의 출력에 의하여 연소용 공기의 공기 상태를 검출하고 팬모터(33)의 회전속도를 설정하는 회전속도 지시회로(63)와, 그 회전속도 지시회로(63)의 출력의 보정을 행하는 회전속도 보정회로(64)와 그 회전속도 보정회로(64)의 출력에 의하여 팬모터(33)에의 통전을 행하는 송풍기 구동회로(65)와, 점화시에 있어서의 팬모터(33)의 회전속도의 설정을 행하는 점화회전속도 설정회로(66)와, 팬모터(33)의 회전속도를 검출하는 본 발명의 회전속도검출수단인 회전속도검출회로(67)와, 팬모터(33)의 회전속도가 검화회전속도로 되므로서 스파크전극(51)에서 점화를 행하는 점화기 구동회로(68)와, 스파크전극(51)의 스파크상태를 검출하는 스파크검지회로(69)와 시동시의 소정시간 팬모터(33)가 작동했음을 검지함과 동시에 스파크검지회로(69)에서 스파크를 검지한후 개폐밸브(43)를 통전하고 가스공급배관(42)을 개구시키는 전자밸브구동회로(70)와, 상기 화염검출회로(62)의 출력에 의하여 화염을 검지하고 착화상태를 검출하는 착화판정회로(71)와, 도시하지 않은 온도설정기에 의하여 얻어지는 기준치와 수온을 검출하는 수온센서(53)로부터의 출력신호를 비교하여 비례제어밸브(45)의 통전량의 제어를 행하는 비례밸브제어회로(72)와, 온도설정기에 의하여 얻어지는 기준치와 수온센서(53)의 출력신호와의 차가 적어지도록 비례제어밸브(45)의 제어를 행하는 온도조절판정회로(73)와, 화염검출회로(62)의 출력에 의하여 이상연소를 검출하는 하이컷트회로(74)와, 상기 회전속도검출회로(67)의 출력에 의하여 팬모터(33)의 회전의 이상을 검출하는 회전이상검출회로(75)와, 상기 하이컷트회로(74) 및 회전이상검출회로(75)의 출력에 따라 팬모터(33), 개폐밸브(43), 스파크전극(51)등의 부하를 비통전으로하고 연소부(3)에서의 연소를 정지시키는 본 발명의 보안수단인 보안회로(76)와 조작자에 가스급탕기(1)의 운전상황의 표시를 행하는 표시회로(77)와, 상기 회로의 제어를 행하는 점화시이퀀스회로(78)로 이루어진다.The electronic control circuit (5) uses a power supply circuit (61) for converting an alternating current of 100 volts distributed to a general home into a direct current of a constant voltage, and the output of the flame detection sensor (52) facing the burner (31). A flame detection circuit 62 for detecting a combustion state of the engine and a rotation speed indicating circuit for detecting the air state of combustion air and setting the rotation speed of the fan motor 33 by the output of the flame detection circuit 62 ( 63, a blower drive circuit for energizing the fan motor 33 by the rotation speed correction circuit 64 for correcting the output of the rotation speed indicating circuit 63 and the output of the rotation speed correction circuit 64; 65, the ignition rotational speed setting circuit 66 for setting the rotational speed of the fan motor 33 at the time of ignition, and the rotational speed detection means of the present invention for detecting the rotational speed of the fan motor 33; The rotational speeds of the rotational speed detection circuit 67 and the fan motor 33 become the rotational speeds Detects that the igniter drive circuit 68 for igniting the park electrode 51, the spark detection circuit 69 for detecting the spark state of the spark electrode 51, and the fan motor 33 for a predetermined time at start-up are operated. At the same time, after the spark is detected by the spark detection circuit 69, the solenoid valve driving circuit 70 for energizing the on / off valve 43 and opening the gas supply pipe 42 and the output of the flame detection circuit 62 are provided. By comparing the output signal from the ignition determination circuit 71 which detects a flame and detects an ignition state with the reference value obtained by the temperature setter which is not shown, and the output signal from the water temperature sensor 53 which detects a water temperature. The proportional valve control circuit 72 which controls the amount of energization of the temperature control circuit and the temperature regulating circuit which controls the proportional control valve 45 so that the difference between the reference value obtained by the temperature setter and the output signal of the water temperature sensor 53 becomes smaller. (73) and flame detection society High cut circuit 74 which detects abnormal combustion by the output of 62, and rotation abnormality detection circuit 75 which detects abnormality of rotation of the fan motor 33 by the output of the rotation speed detection circuit 67. And the load of the fan motor 33, the opening / closing valve 43, the spark electrode 51, and the like according to the output of the high cut circuit 74 and the rotation abnormality detection circuit 75, 3) a display circuit 77 for displaying the operating status of the gas water heater 1 to the operator, a security circuit 76 which is a security means of stopping the combustion in the present invention, and an ignition sequence for controlling the circuit. Circuit 78.

다음에 상기 회전속도검출회로(67)의 전자회로의 한실시예에 대하여 설명한다.Next, an embodiment of the electronic circuit of the rotation speed detection circuit 67 will be described.

본 실시예의 팬모터(33)는 구동축(33a)에 설치된 영구자석(33b)의 회전위치를 홀소자(33c)에 의하여 검출하는 무브러시 모터이다. 이 회전속도검출회로(67)는 영구자석(33b), 홀소자(33c), 코일(c01∼c04)로 이루어진 신호발생부(67A)와 애널로그스위치부(67B)와 디코우더(67C)와, 전압변환부(67D)로 이루어지고 전압변환부(67D)의 출력은 제4도에 나타낸 바와 같이 회전수에 따라 소정전압까지 비례적으로 변화한다.The fan motor 33 of the present embodiment is a brushless motor that detects the rotational position of the permanent magnet 33b provided on the drive shaft 33a by the hall element 33c. The rotational speed detection circuit 67 includes a signal generator 67A, an analog switch unit 67B, and a decoder 67C, which are composed of a permanent magnet 33b, a hall element 33c, and coils c01 to c04. And the voltage conversion section 67D, and the output of the voltage conversion section 67D changes proportionally to a predetermined voltage according to the rotation speed as shown in FIG.

그리고 회전이상검출회로(75)는 회전속도검출회로(67)의 전압변환부(67D)의 출력전압이 제4도의 소정전압(A)보다 낮아질 경우에 이상을 검출하여 이상신호를 보안회로(76)에 출력한다. 이상신호를 받은 보안회로(76)는 개폐밸브(43), 팬모터(33)등을 비통전으로하여 가스급탕기(1)의 운전을 정지시킴과 동시에 표시회로(77)에 출력하여 가스급탕기(1)의 운전을 정지하였다는 것을 조작자에게 표시한다.The rotation abnormality detection circuit 75 detects an abnormality when the output voltage of the voltage converter 67D of the rotational speed detection circuit 67 is lower than the predetermined voltage A of FIG. ) The security circuit 76 which received the abnormal signal stops the operation of the gas water heater 1 with the on-off valve 43, the fan motor 33, and the like being de-energized, and outputs it to the display circuit 77 to supply the gas water heater ( Indicate that the operation of 1) has been stopped.

또한 상기 실시예에서는 팬모터의 회전속도의 검출수단으로 홀소자를 사용하여 검출한 예를 나타냈으나 회전엔코우더, 리졸버, 주파수 제네레이타등에 의하여 검출하여도 된다.In the above embodiment, an example is shown in which the Hall element is used as the means for detecting the rotational speed of the fan motor. However, the detection may be performed by a rotary encoder, a resolver, a frequency generator, or the like.

상기 실시예에서는 팬모터의 회전속도가 소정의 속도보다도 늦을 경우에 보안수단을 작동시킨예를 나타냈으나 팬모터의 회전속도가 소정의 속도보다도 빠를 경우에도 보안수단을 작동시켜도 좋다.In the above embodiment, the security means is operated when the rotational speed of the fan motor is slower than the predetermined speed. However, the security means may be operated even when the rotational speed of the fan motor is faster than the predetermined speed.

또, 상기 실시예에서는 본 발명을 급탕기에 적용한 예를 나타냈으나 난방장치등 다른 연소장치에 적용하여도 좋다.In the above embodiment, the present invention is applied to the hot water heater. However, the present invention may be applied to another combustion device such as a heating device.

또한 상기 실시예에서는 연료로 가스를 사용한 예를 나타냈으나 등유등을 연료로 하는 연소장치에 적용하여도 된다.Moreover, although the example which used gas as a fuel was shown in the said embodiment, you may apply to the combustion apparatus which uses kerosene etc. as a fuel.

Claims (3)

연료의 연소를 위한 연료실에 연소용 공기를 공급하는 팬모터를 구비한 연소기기와, 상기 팬모터의 회전속도를 검출하는 회전속도검출수단과, 이 회전속도검출수단이 검출한 회전속도가 소정의 회전속도의 범위밖일때 상기 연소기기의 운전을 정지시키는 보안수단을 구비한 구성의 연소장치.A combustion apparatus including a fan motor for supplying combustion air to a fuel chamber for combustion of fuel, rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the fan motor, and rotation speed detected by the rotation speed detection means are predetermined. Combustion apparatus comprising a security means for stopping the operation of the combustion device when the rotational speed of the outside of the range. 제1항에 있어서, 상기 연소실은 가스의 연소를 행하는 가스버너를 구비한 것을 특징으로 하는 연소장치.The combustion apparatus according to claim 1, wherein the combustion chamber is provided with a gas burner for burning gas. 제1항에 있어서, 상기 보안수단은 상기 연소기기의 운전이 정지하였을때 사용자에게 운전의 정지표시를 행하는 표시수단을 작동시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 연소장치.2. A combustion apparatus according to claim 1, wherein said security means is configured to operate display means for giving a stop indication of operation to a user when operation of said combustion device is stopped.
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