KR950003273B1 - 탕비기의 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

탕비기의 제어장치

제1도는 본 실시예의 제어장치에 있어서의 접속절환회로 및 착화검지회로를 나타내는 회로도.

제2도는 본 실시예의 가스순간 탕비기의 구성을 나타내는 개략도.

제3도는 본 발명의 실시예를 나타내는 가스순간 탕비기의 제어장치를 나타내는 블록도.

제4도는 본 실시예의 제어장치의 작동을 설명하기 위한 타임챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 가스순간 탕비기(탕비기) 5 : 열교환기

10 : 가스관(연료공급로) 11 : 전자안전밸브

16 : 버너 19 : 제1써모커플(제1열전대)

20 : 제2써모커플(제2열전대) 30 : 제어장치

35 : 접속절환회로(접속절환수단)

본 발명은 탕비기에 있어서, 연료 안전 밸브를 제어하기 위한 열전대를 구비한 제어장치에 관한 것이다.

예를들면, 가스탕비기에서는 버너가 실화했을 경우에 버너로의 연료가스공급을 정지하기 위해서, 버너에 근접해서 제1의 열전대가 구비되고, 실화 혹은 산소결핍에 의해서 열전대가 충분히 가열되지 않게 되어 열전대의 출력이 저하하면 가스안전밸브가 닫힌다.

또, 열교환기의 휜이 막히는 등의 연소이상이 발생했을 때에도 가스안전밸브를 닫도록 하기 위해서, 버너에 의해 가열되는 열교환기에도 제2의 열전대가 구비되고, 제2의 열전대는 제1의 열전대에 대해 역방향으로 해서 직렬로 접속되고, 정상연소의 경우에는 제1의 열전대 출력이 제2의 열전대 출력보다 충분히 커지기 때문에 가스안전밸브가 열림상태로 유지되고, 이상연소에 의해서 각 열전대 출력의 차이가 작아지면, 가스안전밸브가 닫힌다.

이 경우, 제1의 열전대에 의해서 버너의 착화검지를 겸용하는 것에서는 착화검지를 위해서는 제2의 열전대에 의한 출력이 방해가 된다.

그렇기 때문에, 일본국 공개 특허 공고 특개소 63-17312호의 발명에서는 점화초기의 소정시간 이내에는 제2의 열전대 출력을 합선시켜 제2의 열전대 출력을 무효로 하고, 소정시간이 경과했을때 비로소 제2의 열전대를 제1의 열전대에 대해서 역방향으로 접속되도록 하고 있다.

그러나, 탕비기에 있어서 재점화를 행한 경우, 특히 제1, 제2의 열전대가 충분히 가열된 상태에서 소화하고 바로 재점화를 행한 것과 같은 경우에는, 재점화전의 열전대의 기전력에 대해서 재점화후의 열전대의 기전력의 변화가 작고, 이 작은 기전력의 변화로는 착화검지로써의 식별을 행할 수 없다.

그렇기 때문에, 많은 탕비기에서는 소화조작후에 재점화조작을 행하여도 열전대의 기전력이 충분히 저하할때까지 가스안전밸브를 강제적으로 닫힌 상태로하고, 점화할 수 없도록 하고 있지만, 이 경우, 사용자가 조작 보턴을 눌러도 소정시간 점화하지 않으므로, 사용자는 애가 타게된다.

본 발명은 버너의 실화와 열교환기의 휜이 막히는 등의 이상 발생시에는 반드시 연소를 정지해서 가스누출을 방지함과 함께, 소화후 바로 재점화 동작을 행하여도 재점화 동작에 있어서는 착화검지를 행할 수 있음을 목적으로 한다.

본 발명은 버너와, 그 버너에 의해서 가열되는 열교환기에 각각 구비된 제1의 열전대와 제2의 열전대를 직렬접속해서 직렬회로로 하고, 그 직렬회로의 출력에 따라 상기 버너로의 연료공급로 중에 배치된 전자안전밸브를 제어하는 탕비기의 제어장치에 있어서, 상기 버너의 점화조작 개시후의 소정시간 이내에는 상기 제2의 열전대를 상기 제1의 열전대에 대해서 순방향으로 직렬접속하고, 점화조작 개시후의 소정시간을 경과한 후는 상기 제2의 열전대를 상기 제1의 열전대에 대해서 역방향으로 직렬접속하는 접속절환수단을 설치한 것을 기술적 수단으로 한다.

본 발명에서는 점화동작의 개시부터 소정시간이 경과하는 동안에는, 열전대는 순방향이 되도록 직렬접속되어 있기 때문에, 직렬회로의 출력은 각 열전대의 기전력의 합으로써 나타낸다.

이 경우, 각 열전대의 기전력 변화량의 합에 근거하여 착화검지를 행하기 때문에 변화량을 크게할 수 있다.

따라서, 제1의 열전대 기전력이 단독으로 검출되는 경우와 비교해서 소화후 열전대의 기전력이 충분히 강하할 때까지 재점화 동작을 기다리지 않아도 착화검지의 식별을 행할 수 있다.

소정시간이 경과한 후는, 제2의 열전대가 제1의 열전대에 대해서 역방향으로 접속되기 때문에 정상연소가 행하여지고 있으면 전자안전밸브가 열림상태로 유지된다.

연소중에 실화했거나, 열교환기의 휜의 막힘등에 의해서 정상연소가 불가능한 경우에는 전자안전밸브가 닫힌다.

본 발명에서는 점화조작이 개시되고 나서 소정시간 이내에는 2개의 열전대가 순방향으로 접속되어 있고, 그 출력에 근거하여 착화검지가 행하여지기 때문에, 종래와 같이 소화후 열전대의 기전력이 충분히 강화할 때까지 재점화 동작을 금지하지 않아도 착화검지의 식별을 행할 수 있고, 소화후에 신속하게 점화할 수 있다.

다음에, 본 발명을 실시예에 근거하여 설명한다.

제2도는 가스순간 탕비기(1)를 나타내고, 급수관(2)으로부터 공급되는 물은, 물마개(3)와 물 가버너(4)를 통과해서 다수의 휜을 구비한 수관식 열교환기(5)로 유도되고, 또 출탕관(6)으로부터 그 선단의 샤워헤드(7)에 유도되어 유출된다.

물마개(3)는, 수동조작에 의한 지수(止水)밸브이고, 첫번째의 누름조작에 의해서 열림상태가 됨과 함께, 도시하지 않은 록 기구에 의해서 열림상태가 유지되고 두번째의 누름조작에 의해서 록 기구가 풀어져서 닫힘 상태로 돌아간다.

물 가버너(4)는, 유입하는 물을 일정유량으로 조절함과 함께, 후술하는 가스통로에 설치되는 수압응동식 가스밸브(12)의 구동부이기도 하고, 물마개(3)가 열렸을때 유입되는 물에 의해 다이어프램이 변위해서 연결부재를 개재하면 가스밸브(12)를 연다.

한편, 연료가스는 가스관(10)에 의해서 유도되어 가스안전밸브로써 전자안전밸브(11)로 통과하고, 물 가버너(4)에 의해서 구동되는 가스밸브(12)를 통과하고, 가스 가버너(13)에서 일정량으로 조절되어 복수의 노즐(14)을 구비한 연료분출관(15)으로부터 분출해서 복수의 판금버너를 일렬로 늘어놓은 버너(16)의 각 급기구(給氣口)로 공급된다.

가스관(10)은, 전자안전밸브(11)의 하류에서 분기해서 점화가스통로(10a)가 되고, 점화가스통로(10a)의 선단에는 점화버너(17)가 설치되어 있다.

점화버너(17) 근방에는 도시하지 않은 접지극에 대향해서 배치된 점화전극(18)과, 점화버너(17)에 의해서 가열되는 제1열전대(19)가 설치되어 있다.

게다가, 열교환기(5)의 동체부(5a)에는 열교환기(5)의 휜의 막힘등의 발생을 감지하기 위한 제2열전대(20)가 구비되어 있다.

또한, 급수관(2)에는 도시하지 않은 유량조절밸브가 설치되어 있어 유량을 조절함으로써 급탕온도를 조절할 수가 있다.

이상의 구성으로 된 가스순간 탕비기(1)는, 제3도에 나타내는 제어장치(30)에 의해 제어된다.

제어장치(30)는, 물마개(3)를 열때 연동해서 점화동작을 행하기 위한 신호를 발생하는 스위치(30A)를 구비하고, 제어장치(30)에는 도시하지 않은 건전지를 전원으로 해서 각각 작동하는 연산증폭기 및 트랜지스터를 중심으로 해서 구성된 트라이얼타이머회로(31), 강제작동타이머회로(32), 펄스발진회로(33), 스파커회로(34), 각 열전대(19)(20)의 접속상태를 절환하는 접속절환회로(35), 착화검지회로(36), 연소검지회로(37), 착화검지회로(36)와 연소검지회로(37)를 절환하는 검지부절환회로(38), 타이머(39), 흡착코일통전회로(40), 유지코일통전회로(41)가 설치되어 있다.

이하에 각 회로의 기능을 설명한다.

트라이얼타이머회로(31)는, 스위치(30A)의 열림신호에 의해 점화동작을 행하기 위한 시간 T1(예를들면 3.6초)를 계시하는 타이머이다.

이 트라이얼타이머회로(31)의 동작중에는 스파커회로(34)가 작동해서 고전압을 발생하고, 점화전극(18)에서 불꽃방전을 행한다.

강제작동타이머회로(32)는, 스위치(30A)가 닫혔을때 최초의 0.7초간만 작동하는 타이머이다.

펄스발진회로(33)는, 0.7초간의 하이레벨과 0.5초간의 로우레벨을 번갈아 출력하는 회로이고, 여기서는 강제작동타이머회로(32)의 출력에 의해서 하이레벨의 출력상태가 결정되고, 스위치(30A)가 닫혔을때 강제작동타이머회로(32)가 작동하면 그후 트라이얼타이머회로(31)가 작동하고 있는 동안에도 계속해서 작동한다.

접속절환회로(35)는 제1열전대(19) 및 제2열전대(20)의 접속상태를 절환하기 위한 회로이다.

여기서는 제1도에 도시한 바와 같이 제1열전대(19)의 정극(19a)은 릴레이(42)의 가동접점(42a)에 접속되어 있고 부극(19b)은 접지되어 있다.

한편, 제2열전대(20)의 정극(20a)은 릴레이(42)의 상폐접점(42c)과 릴레이(43)의 상개접점(43b)에 접속되고, 부극(20b)은 릴레이(42)의 상개접점(42b)과 릴레이(43)의 상폐접점(43c)에 접속되어 있다.

각 릴레이(42), (43)는 스위치(30A)의 닫힘동작에 따라 작동을 개시하며, 타이머(39)가 작동하고 있는 소정시간 T2(예를들면 5초간)만 구동되고, 각 가동접점(42a), (43a)은 각 상개접점(42b), (43b)과 각각 접속되고 타이머(39)의 작동이 종료하면 각 가동접점(42a), (43a)은 각 상개접점(42c), (43c)과 접속된다.

또한, 타이머(39)가 작동하고 있는 동안은 검지부절환회로(38)의 릴레이(44)가 구동되고, 가동접점(44a)은 상개접점(44b)과 접속되고, 타이머(39)의 작동이 종료하면 가동접점(44a)은 상개접점(44c)과 접속된다.

그 결과, 각 열전대(19), (20)는 타이머(39)가 작동하고 있는 동안에는 순방향으로 직렬접속된 직렬회로를 형성해서 착화검지회로(36)에 접속되고, 타이머(39)의 작동이 제2열전대(20)는 제1열전대(19)에 대해서 역방향으로 직렬접속되어 연소검지회로(37)에 접속된다.

착화검지회로(36)는 접속절환회로(35)에 의해서 순방향으로 직렬접속된 제1열전대(19) 및 제2열전대(20)의 직렬회로의 출력에 근거하여 버너(16)의 착화상태를 판별하기 위한 회로로, 제1도에 도시된 바와 같이 직렬회로의 출력을 증폭하는 증폭회로(45), 점화조작시의 초기출력을 기억하는 기억회로(46), 초기출력과 그 후의 출력을 비교하여 그 차이가 소정치보다 큰 경우를 착화검지상태로서 판별하는 판정회로(47)로 이루어진다.

연소검지회로(37)는, 접속절환회로(35)에 의해서 역방향으로 직렬접속된 제1열전대(19) 및 제2열전대(20)의 직렬회로의 출력에 근거하여 버너(16)의 실화 혹은 열교환기(5)의 휜의 막힘등을 검지하기 위한 회로로, 직렬회로의 출력을 증폭하는 증폭회로(48), 출력이 기준레벨보다 낮은 경우를 이상연소로써 판별하는 판정회로(49)로 이루어진다.

흡착코일통전회로(40), 유지코일통전회로(41)는 모두 전자안전밸브(11)의 밸브체를 구동하기 위해서 설치된 회로이다.

여기서는, 전자안전밸브(11)는 그 밸브체를 구동하기 위해서 저항치가 작고 밸브체의 구동력이 큰 흡착코일(11a)과, 저항치가 크고 흡착력이 작은 유지코일(11b)의 2개의 코일을 구비하고 있고, 각 코일(11a)(11b)을 각 통전회로(40)(41)에서 각각 통전하도록 되어 있다.

흡착코일통전회로(40)는, 대전류에 의해 흡착코일(11a)에 큰 자력을 발생시켜 밸브체를 끌어당기는 것으로, 강제작동타이머회로(32)의 작동출력 및 펄스발진회로(33)의 하이레벨의 출력에 의해서 0.3초간만 흡착코일(11a)을 통전한다.

유지코일통전회로(41)는 펄스발진회로(33)의 하이레벨의 출력과, 착화검지회로(36) 혹은 연소검지회로(37)의 출력신호에 따라 유지코일(11b)을 통전한다.

또한, 여기서는 전자안전밸브(11)의 밸브체를 구동하기 위한 전력을 적게하기 위해서, 흡착코일통전회로(40)에서는 강제작동타이머회로(32)의 출력 혹은 펄스발진회로(33)의 하이레벨의 출력이 각각 0.7초간 계속되는 것에 대해서 흡착코일(11a)로의 통전의 최초 0.3초간에만 집중적으로 대전류를 흐르게 해서 전자안전밸브(11)의 밸브체를 구동시키고, 나머지 0.4초간은 유지코일(11b)로의 통전에 의해서 전자안전밸브(11)의 열림상태를 0.7초간 유지하고 있다.

이상의 구성을 갖는 본 실시예의 가스순간 탕비기(1)의 작동을 제4도를 참고로 설명한다.

사용자가 물마개(3)를 열면, 물마개(3)에 연동해서 스위치(30A)가 닫히고, 그에 따라서 트라이얼타이머회로(31)와 강제작동타이머(32)가 작동을 개시하고, 전자안전밸브(11)가 열림과 함께, 점화전극(18)에서 불꽃방전이 행하여진다.

이때, 타이머(39)의 작동개시에 의해 그때까지 역방향으로 접속되어 있던 각 열전대(19)(20)이 순방향으로 절환된 착화검지회로(36)에 접속된다.

한편, 물의 유입에 따라 물 가버너(4)에 의해서 가스밸브(12)가 열리기 때문에, 연료가스는 점화버너(17) 및 버너(16)로 공급되고, 이미 작동하고 있는 점화전극(18)의 불꽃방전에 의해서 착화된다.

그후, 트라이얼타이머회로(31)가 작동하고 있는 동안은 점화전극(18)에서 불꽃방전이 계속되고, 트라이얼타이머회로(31)의 작동이 끝나면 불꽃방전이 정지된다.

이때, 각 열전대(19)(20)이 순방향인 직렬접속되어 있기 때문에, 각각의 열전대(19)(20)의 기전력이 가산되고, 기전력변화량의 합이 소정치보다도 커지면, 착화검지가 된다.

따라서, 착화검지회로(36)에 의해 착화검지가 행하여지고, 착화검지신호가 유지코일통전회로(41)로 접속되고 전자안전밸브(11)가 계속해서 열림상태로 유지된다.

사용을 개시하고 나서 소정시간(5초)이 경과하면, 접속절환회로(35)에 의해서 각 열전대(19), (20)의 접속이 역방향으로 절환됨과 동시에 검지부절환회로(38)에 의해서 연소검지회로(37)로 접속된다.

이후, 역방향으로 직렬접속된 각 열전대(19), (20)의 기전력에 의해서 연소상태의 검지가 행하여지고, 실화하면 제1열전대(19)의 기전력이 저하하고 또는 열교환기(5)의 휜의 막힘등이 발생하면, 각 열전대(19), (20)의 기전력의 차이가 작아지고, 직렬회로의 전압이 기준레벨전압보다 작아지기 때문에 전자안전밸브(11)로의 통전이 정지되어 닫히고, 연료가스의 공급이 정지되기 때문에 안전하다.

또한, 트라이얼타이머회로(31)의 작동중에는 착화가 검지되기까지 파선으로 도시된 바와 같이, 0.5초마다 반복하여 0.7초씩 흡착코일(11a) 및 유지코일(11b)이 통전되고 그에 따라 전자안전밸브(11)가 열림상태로 된다. 따라서, 전자안전밸브(11)가 첫번째로 열렸을때 착화되지 않은 경우라도 그 후인 두번째 또는 세번째로 착화될 가능성이 있기 때문에 사용자가 반복해서 점화조작을 행할 필요가 없다.

또한, 이때 전자안전밸브(11)가 0.5초씩 닫혀있기 때문에 버너(16)로부터 유출된 연료가스는 그 동안 확산해 버리고, 그후 착화한 경우라도 착화전압을 작게할 수 있으므로 안전한 착화를 행할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에서는 점화개시 후의 소정시간이 경과하기까지 열전대의 접속상태를 순방향으로 하기 때문에 열전대의 기전력변화량의 합으로 착화검지를 할 수 있다.

또한, 소정시간이 경과한 후는 종래와 같이 열전대를 역방향으로 접속하기 때문에 연소이상인 경우에 안전을 확보할 수 있다.

상기한 실시예에서는 열전대의 접속절환을 2개의 릴레이를 이용하여 행하였지만, 그 회로 그 접점의 타이머스위치를 이용해도 좋다.

Claims (1)

1. 버너와, 그 버너에 의해서 가열되는 열교환기에 각각 구비된 제1열전대와 제2열전대를 직렬접속해서 직렬회로로 하고, 그 직렬회로의 출력에 따라 상기 버너로의 연료공급로 중에 배치된 전자안전밸브를 제어하는 탕비기의 제어장치에 있어서, 상기 버너의 점화조작 개시후의 소정시간 이내에는 상기 제2열전대를 상기 제1열전대에 대해서 순방향으로 직렬접속하고, 점화조작 개시후의 소정시간을 경과한 후는 상기 제2열전대를 상기 제1열전대에 대해서 역방향으로 직렬접속하는 접속절환 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 탕비기의 제어장치.

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