KR920008881B1

KR920008881B1 - 연소기기의 제어방법

Info

Publication number: KR920008881B1
Application number: KR1019890014503A
Authority: KR
Inventors: 도시유끼 노무라; 아끼지 스기모도; 마사하루 이시다; 마사기 가와가미
Original assignee: 린나이 코리아 주식회사; 강성모; 린나이 가부시기가이샤; 나이또오 스스무
Priority date: 1989-01-28
Filing date: 1989-10-10
Publication date: 1992-10-10
Also published as: JPH02203117A; KR900012046A

Abstract

내용 없음.

Description

연소기기의 제어방법

제1도는 본 발명에 관한 실시예를 나타낸 가스팬히터의 구성을 나타낸 개략구성도,

제2도는 본 실시예의 제어장치의 작동을 나타낸 플로우챠트,

제3도는 본 실시예의 작동설명을 위한 모터로의 인가전압과 공급가스량의 타임챠트,

제4도는 대류팬의 회전수변화를 나타낸 타임챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

16 : 버너 13 : 대류팬(송풍기),

13a : 모터 13b : 임펠러,

30 : 제어장치(연소기의 제어장치).

본 발명은 연소용공기를 공급하기 위하여 임펠러를 모터로 구동하는 송풍기를 구비한 연소기기에 있어서, 송풍기를 제어하는 제어방법에 관한 것으로, 송풍기의 기동특성을 향상하여 연소기기에 있어서의 기동성능을 향상시킨 것으로 특히 저온시에 있어서의 기동시에 효과적이다.

송풍기로 연소용공기를 공급하는 연소기기에서는 안전한 점화를 행함과 동시에 착화후에도 안정된 연소를 행하기 위하여 송풍기에 의해 프리퍼지를 행하여 연소실내 등에 송풍기에 의한 연소용공기류가 발생한 후 스파크 방전등의 점화작동 및 연료공급을 행하도록 하고 있다. 이 경우 점화를 행하기 위하여 필요한 연소용공기류를 얻기 위한 소정의 회전수가 얻어지도록, 프리퍼지에서는 미리 결정된 소정전압이 송풍기의 모터에 인가된다.

그러나 송풍기가 임펠러를 구비하고 있기 때문에 모터에 전압을 인가해도 즉시 그 전압에 따른 회전수로는 되지 않는다. 또 일반적으로 송풍기의 모터는 저온시에 회전하기 어렵게 되어 모터의 기동이 원활하게 행해지지 않는다. 이 때문에 점화작동을 행하기 위해 소정의 회전수를 얻기 위한 소정전압을 모터에 인가해도 비저온시와 비교하여 송풍기의 회전수가 소정의 회전수가 되기 어렵고, 소정의 회전수가 되기까지 시간이 걸리기 때문에 연소기기의 작동이 지연된다는 문제가 있다.

본 발명은 송풍기를 구비한 연소기기에 있어서, 송풍기의 원활한 기동을 행하고 신속하게 연소를 개시할 수가 있는 연소기기의 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 버너에 연소용공기를 공급하기 위하여 임펠러를 모터로 구동하고, 그 모터에 소정전압을 인가했을때 점화동작을 위한 목표회전수가 얻어지는 송풍기를 구비하고, 그 송풍기를 작동시킨 후에 상기 점화동작을 행하는 연소기기의 제어방법에 있어서, 상기 송풍기의 기동시에 일정시간 동안 상기 모터에 상기 소정전압보다 높은 기동전압을 인가하고, 일정시간이 경과하면 다시 상기 소정전압을 인가하는 것을 기술적 수단으로 한다.

본 발명에 따른 연소기기의 제어방법에서는 송풍기의 기동시 모터에 목표회전수가 얻어지는 소정전압보다 높은 기동전압이 인가된다. 이 때문에 모터에는 소정전압이 인가되는 경우에 발생하는 토오크보다 큰 토오크가 발생하고, 이 큰 토오크에 의하여 회전을 개시한다. 따라서 그후 소정전압이 인가되면 그에 따라 목표 회전수가 신속하게 얻어진다. 목표회전수가 얻어지면 그후 점화동작이 행해져 연소를 개시한다.

본 발명에서는 모터의 기동시에 목표회전수가 얻어지는 토오크보다 큰 토오크로 회전을 개시하기 때문에 송풍기가 신속하게 목표회전수에 달한다.

따라서 연소실등에 신속하게 연소용공기류가 발생하기 때문에 신속하게 점화동작을 행할 수가 있다. 또 재점화에 있어서도 연소실내등의 연소가스를 신속하게 배출할 수 있어 신속하게 점화동작을 행할 수가 있다. 따라서 연소가 잘 일어나게 된다.

또, 모터를 큰 토오크로 기동하기 때문에 모터가 회전하기 어려운 저온시에도 용이하게 기동시킬 수가 있다.

다음에 본 발명을 실시예에 의거하여 설명한다.

제1도는 본 발명의 연소기기의 제어장치를 사용한 가스팬히터(1)의 구성을 나타낸 것으로, 이 가스팬히터(1)는 공기순환로(10), 연료공급로(20) 및 제어장치(30)로 구성된다.

공기순환로(10)는 케이싱(10a)에 의해 형성되고, 필터(11)를 구비한 흡입구 (12)로부터는 대류팬(13)의 작동에 의하여 공기가 흡입된다. 대류팬(13)은 모터(13 a)와 임펠러(13b)로 이루어지고, 모터(13a)에 인가되는 전압에 다른 회전수로 회전한다. 여기에서 모터(13a)에 소정전압(Va)(예를들면 70V)이 인가될때에, 대류팬 (13)은 점화동작을 개시하기 위하여 필요한 소정회전수(Na)가 된다.

케이시(10a)내에 흡입된 공기의 일부는 연소용공기로서 공기도입관(14)에 의하여 인도되고, 공기도입관(14)내에 설치된 노즐(21)로부터 분출되는 연료가스와 함께 연료혼합실(15)에서 공급된다. 연료혼합실(15)에서 공기와 혼합된 연료가스는 버너(16)의 화염구를 통과하여 연소되고, 연소가스는 흡입구(12)로부터 흡입된 다른 공기와 공기혼합실(17)에서 혼합되어 대류팬(13)에 의하여 온풍분출구(18)로부터 실내로 분출된다.

연료공급로(20)는 도시하지 않은 연료공급원으로부터 공급되는 연료가스를 가스관(22)에 의하여 상기한 노즐(21)에 인도하는 것이고, 연료공급로(20)에는 상류측으로부터 원전자밸브(23), 주전자밸브(24), 가버너(25), 비례밸브(26)가 각각 설치되어 있다.

또, 비례밸브(26)의 상류측과 하류측은 소량의 연료가스를 통과시키는 바이패스(27)와 대량의 연료가스를 통과시키는 급속난방용 바이패스(28)에 의하여 각각 연통되어 있다. 바이패스(27)에는 비례밸브(26)의 개폐와는 관계없이 일정량의 연료가스를 공급하기 위한 유량조절용 나사(27a)가 구비되고 급속난방용 바이패스(28)에는 비례밸브(26)가 최대개방도를 이룰때 노즐(21)에 더욱 연료가스를 공급하기 위하여 급속난방용 바이패스(28)를 개방상태로 하는 전자밸브(28a)가 구비되어 있다. 여기에서 비레밸브(26)가 최대개방도를 이룰때에 정격 연소량이 얻어지고, 또 전자밸브(2 8a)가 개방상태가 되면 그 10수%가 증가된 연소량이 얻어진다.

제어장치(30)는 마이크로 컴퓨터를 중심으로 한 제어회로와 이 제어회로와는 독립된 안전회로로 구성되고, 제어장치(30)에는 사용자에 의하여 조작되는 운전스위치 (31) 및 실온제어기(32)와 실온을 검출하기 위한 실온센서(33)가 구비되어 있다. 또 버너(16)의 근방에는 연소에 의한 화염의 온도를 검출하기 위한 더모커플(34)과 점화를 위한 스파커(35)가 구비되어 있다.

또 본 실시예에서는 운전개시시에 난방능력을 증대시키기 위한 급속냉방스위치 (36)가 구비되어 있다.

제어장치(30)는 도시하지 않은 전원플러그를 전원선 콘센트에 삽입함으로써 항상 공급되는 전력에 의하여 작동하는 것으로서 점화제어, 연소제어, 송풍제어의 각 기능을 가진다.

다음에 제어장치(30)의 작동을 제2도에 의거하여 설명한다.

점화제어에서는 운전 스위치(31)를 ON으로 조작하면(스텝 1), 대류팬(13)을 일정시간(예를 들면 3초간)작동시켜 프리퍼지(스텝 2, 3)를 행하고, 소정의 시이퀀스에서 스파커(35)를 작동시키고(스탭 4), 각 전자밸브(23, 24)를 개방하고(스탭 5), 연료가스를 버너(16)에 공급하여 연소를 개시시킨다. 이때 비례밸브(26)에는 최대개방도와 최소개방도의 중간의 개방도로부터 서서히 최대개방도가 되도록 중간의 전류치로부터 서서히 전류치가 증가되고(스탭 6), 그후 최대개방도를 이루는 최대전류치가 통전된다(스탭 7).

여기에서 프리퍼지는 운전스위치(31)가 ON이 된 작동의 개시직후에, 대류팬(1 3)의 모터(13a)로의 인가전압은 점화작동에 필요한 소정회전수(Na)가 얻어지는 소정전압(Va)(예를 들면 70V)보다 높은 기동전압(Vb)(예를 들면 80V)이 단시간(예를들면 1초간) 인가되고(스탭 2), 그후 모터(13a)로의 인가전압은 소정전압(Va)으로 변경된다(스탭 3). 이 기동전압(Vb)이 후술하는 급속난방시에 개방상태로 되는 전자밸브( 28a)에 따라 풍량을 증대하기 위하여 대류팬(13)의 모터(13a)에 인가되는 급속난방용 전압(Vb)과 동일전압이기 때문에, 대류팬(13)의 구동회로를 특별히 변경하는 일 없이 용이하게 소정전압(Va)보다 높은 기동전압(Vb)을 얻을 수가 있다.

이에 의하여 기동시에 모터(13a)는 상당히 큰 토오크로 구동되어 원활하게 회전을 개시한다.

연소제어는 점화제어가 행해진 후체 더모커플(34)에 의하여 착화가 검지되면(스탭 8에서 YES), 급속난방 스위치(36)의 상태에 따라 급속난방 또는 통상난방중 어느 하나가 선택된다.

한편 더모커플(34)에 의하여 버너(16)의 연소가 검지되지 않은 경우에(스탭 8에서 NO), 각 전자밸브(23, 24)를 폐쇄상태로 제어하여 연소를 정지한다(스탭 9).

급속난방 수위치(36)가 ON인 경우에는(스탭 10에서 YES) 급속난방이 행해져 모터(13a)에 급속난방용전압(Vb)이 인가되므로(스탭 11), 대류팬(13)이 고회전으로 회전함과 동시에 전자밸브(28a)가 개방상태로 되고(스탭 12), 증대된 연료가스가 공급되어 정격연소량 보다 10수% 증가한 연소량이 얻어진다.

급속난방은 예를 들면 15분간 계속하고(스탭 13), 그후 실온제어기(32)에 의하여 설정되는 온도와 실온센서(33)에 의하여 검지되는 실내온도와의 온도차에 따라 버너(16)의 연소량을 결정하는 온도조절 제어가 행해져(스탭 14), 비례밸브(26)가 제어된다.

급속난방 스위치(36)가 OFF인 경우에는(스탭 10에서 NO), 점화로부터 60초간이 경과할때까지(스탭 15), 비례밸브(26)가 최대개방도를 유지하고, 그후 온도조절제어가 행해진다(스탭 14).

송풍제어는 더모커플(34)에 의하여 검지되는 버너(16)에서의 연소온도에 따라 대류팬(13)을 제어하는 것으로서, 이 제어는 점화제어가 종료된 후에 행해진다.

안전회로는 케이싱(10a)내의 공기혼합실(17)내의 온도가 소정의 온도로 상승했을때에 점점이 열리는 도시하지 않은 과열스위치의 신호에 의하여 제어회로의 제어상태와는 관계없이 원전자밸브(23) 및 주전자밸브(24)로의 통전을 정지하여 버너(16)의 연소를 정지시킨다.

다음에 이상의 구성으로 이루어진 본 실시예의 가스팬히터(1)의 작동을 제3도에 의거하여 설명한다.

시간(t₁)에서 운전스위치(31)가 ON이 되면 프리퍼지가 행해지고, 대류팬(13)의 모터(13a)에는 제3도의 실선(A)에 나타낸 바와 같이 기동전압(Vb)이 단시간(예를들면 1초간) 인가되고, 시간(t₂)에서는 소정전압(Va)으로 변경되며 이 소정전압(Va)이 시간(t₄)까지 인가된다.

그 결과 대류팬(13)의 회전수는 제4도에 실선(B)으로 나타낸 바와 같이 신속하게 소정회전수(Na)가 된다.

시간(t₃)에 작동개시후의 일정시간(예를 들면 3초간)이 경과하면 다시 스파커( 35)가 점화작동을 개시한다. 그리고 스파커(35)의 작동이 검지되면 원전자밸브(23)와 주전자밸브(24)가 개방되고, 또 비례밸브(26)에는 중간개방도가 되는 전류치로부터 최대개방도에 상당하는 전류치까지 서서히 증가하여 통전되고, 그에 따라 노즐(21)로부터는 연료가스가 분출되고 공기도입관(14)을 통과하는 공기와 함께 혼합실에 공급된 다음 혼합기체가 되어 버너(16)에서 착화된다.

시간(t₄)에 더모커플(34)에 의하여 착화가 검지되면, 스파커(35)는 작동을 정지하고, 급속난방 스위치(36)의 상태에 따라 대류팬(13)과 비례밸브(26) 및 전자밸브(28a)가 각각 제어된다.

또 대류팬(13)이 더모커플(34)의 출력신호에 따라 제어되고, 흡입구(12)로부터 흡입된 실내공기가 공기혼합실(17)에서 버너(16)의 연소에 의해 생성된 연소가스와 혼합되어 적절한 풍량으로 제어된 온풍이 된 다음 온풍분출구(18)에서 분출되어 난방운전이 행해진다.

급속난방 스위치(36)가 OFF인 경우에는 시간(t₅)에서 강제적인 강연소가 종료되고, 실온제어기(32)에 의해 설정된 온도와 실온센서(33)에 의해 검지된 실내온도와의 온도차에 따라 버너(16)의 연소량을 결정하는 온도조절제어가 행해진다

이상과 같이 본 실시예에서는 대류팬(13)의 기동시에 목적하는 회전수가 얻어지는 전압보다 높은 전압이 모터(13a)에 인가되기 때문에, 제3도의 일점쇄선(C)에 나타낸 종래의 경우와 비교하여 큰 토오크가 가해진다. 이때문에 제4도의 파선(D)에 나타낸 종래의 경우와 비교하여 신속하게 소정회전수(Na)가 얻어지기 때문에, 연소를 잘 일어나게 할 수가 있다. 또, 특히 모터가 회전하기 어려워지는 저온시에 있어서 기동시의 큰 토오크에 의하여 기동을 용이하게 할 수가 있다.

상기 실시예에서는 대류팬의 기동시에 급속난방용의 인가전압과 동일한 전압(Vb)을 인가했으나 모터의 사양 범위내이면 더 높은 전압을 인가해도 좋다.

이상의 실시예에서는 열원으로서 가스버너를 사용한 팬모터를 나타냈으나, FF방식 연소의 난방기 및 급탕기 등 기타의 연소기기 이더라도 좋다. 또 다른 연료이더라도 좋다.

Claims

버너에 연소용공기를 공급하기 위하여 임펠러를 모터로 구동하고, 그 모터에 소정전압을 인가했을때 점화동작을 위한 목표회전수가 얻어지는 송풍기를 구비하고, 그 송풍기를 작동시킨 후에 상기 점화동작을 행하는 연소기기의 제어방법에 있어서, 상기 송풍기의 기동시에 일정시간 동안 상기 모터에서 상기 소정전압(Va)보다 높은 기동전압(Vb)을 인가하고, 일정시간이 경과하면 다시 상기 소정전압(Va)을 인가하는 것을 특징으로 하는 연소기기의 제어방법.