KR0153713B1 - 연소장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버너의 소망의 연소량에 대응한 양의 산소를 확실하고 간단한 구성으로 연소팬에서 버너에 공급할 수 있는 연소장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 그 구성은 연소팬(9)에서 버너(3)로의 송풍량을 검출하는 풍량센서(12)와, 검출된 송풍량을 버너의 필요연소량을 얻기 위한 설정풍량과 일치시키기 위하여 연소팬(9)의 회전수를 제어하는 팬제어수단(27)과, 송풍온도를 검출하는 온도검출부(25)와, 검출된 송풍온도에 따라서 설정풍량을 보정하는 풍량보정부(26)을 구비하고 있다. 풍량센서(12)는 열선식 풍량센서로 구성되어 있으며, 온도검출부(25)는 풍량센서(12)의 온도보상용 저항(d)의 송풍온도에 따른 저항값변화에 따라서 송풍온도를 검출한다. 설정풍량의 보정은 버너에 공급되는 공기중의 산소량에 대응한 양이 되도록 한다.

Description

연소장치

제1도는 본 발명의 일례의 연소장치의 시스템 구성도.

제2도는 제1도에 나타낸 연소장치의 요부 블록구성도.

제3도는 열선식 송풍센서의 회로구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 버너 9 : 연소팬

12 : 송풍센서 25 : 온도검출부(온도검출수단)

26 : 풍량보정부(보정수단) 27 : 팬제어수단

본발명은 급탕기 등의 연소장치에 관한 것이다.

예를 들면, 급탕기에 있어서는 출탕온센서를 통하여 검출되는 출탕온도를 사용자에 의하여 설정된 설정온도로 합치시키는데 필요한 버너의 필요연소량을 시시각각 구하고, 연소팬의 회전수를 상기 필요연소량에 따라서 결정된 설정회전수로 제어함과 아울러, 상기 필요연소량 혹은 연소팬의 실회전수에 따라서 버너로의 연료공급로에 설치된 비례밸브의 열림정도를 제어하는 것이 일반적으로 알려져 있다.

이러한 종류의 연소장치는, 연소팬의 회전수와 연소팬에서 버너로의 송풍량(공기공급량)이 항상 일정한 관계로 서로 대응하는 것을 전제로 하여 연소팬의 회전수를 상기 설정회전수로 제어하는 것이지만, 실제로는 흡기구나 배기구의 막힘 또는 외풍의 영향 등에 의하여 연소팬의 부하가 변화하게 되는데, 이와같은 경우에는 연소팬의 회전수가 동일하더라도 연소팬에서 버너로의 실제 송풍량(공기공급량)은 변화한다. 따라서, 연소팬의 회전수를 상기 필요연소량에 따라서 결정되는 설정회전수로 제어하더라도 버너로의 실제 송풍량이 항상 적절량으로 유지된다고는 할 수 없다.

따라서, 이러한 종류의 연소장치에 있어서는, 연소팬에서 버너로의 송풍통로에 배치된 풍량센서(풍속센서)에 의하여 버너로의 실제 송풍량을 시시각각 검출함과 아울러, 버너의 필요연소량에 대응한 송풍량을 시시각각 설정하고, 이 설정 송풍량과 실제 송풍량이 합치되도록 연소팬의 회전수를 제어하는 것도 알려져 있다(예를 들면, 일본국 실용실안공개 평1-129561호 공보, 실용신안공개 소60-143251호 공보 참조).

그리고 이러한 종류의 연소장치에 사용되는 풍량센서로서는, 예를 들면 제3도에 나타낸 바와 같은 열선식(熱線式) 풍량센서(열선식 풍속센서)가 알려져 있다.

이 열선식 풍량센서는 한쌍의 고정저항값인 기준 저항(a,b)과, 예를 들면 백금선(白金線)으로 된 풍량검출용 발열체(c)와, 발열체(c)와 마찬가지로 백금선으로 된 온도보상용 저항(d)에 의하여 구성된 브리지회로(e)를 구비한 정온도형(定溫度型)의 것으로서, 상기 연소팬의 송풍량을 검출할 때에는 발열체(c)와 온도보상용 저항(d)이 송풍통로에 배치된다. 그리고 상기 풍량센서는 브리지회로(e)에 연산증폭기(operation amplifier : f)나 트랜지스터(g)를 사용하여 구성된 귀환증폭기(h)를 통하여 급전함으로써 발열체(c)의 방열량이 항상 일정하게 되도록 상기 발열체(c)에 전류를 흐르게 하고, 이 상태로 발열체(c)를 통과하는 공기의 풍속에 따른 레벨의 신호를 브리지회로(e)의 출력점(P)(브리지회로(e)로의 급전부)에서 증폭기(i)를 통하여 출력하도록 되어 있다.

이러한 열선식 풍량센서에 있어서는, 발열체(c)의 위치에 있어서의 풍속이 증가하면 상기 발열체(c)가 차가위져서 저항값이 감소하기 때문에, 발열체(c)의 저항값을 일정하게 하기 위하여 브리지회로(e)로의 급전전류가 귀환증폭기(h)에 의하여 증가된다. 따라서 상기 증폭기(i)의 출력레벨이 증가하게 되며 그 출력레벨은 풍속에 따른 것이 된다. 그리고 발열체(c)의 위치에 있어서의 풍량은, 그 풍속에 송풍통로의 단면적을 곱한 것이 되기 때문에 증폭기(i)의 출력레벨에 의하여 풍량을 검출할 수 있게 된다. 또한 발열체(c)의 방열량은 풍속이 일정하더라도 풍온이 변화함에 따라서 변화되기 때문에, 이와같은 경우게 증폭기(i)의 출력레벨, 즉 브리지회로(e)로의 급전전류가 풍온에 의하여 변화될 우려가 없도록 상기 브리지회로(e)에 상기 온도보상용 저항(d)이 구비되어 있다.

그런데 이와 같은 풍량센서를 구비한 종래의 연소장치에 있어서는, 버너로의 송풍량을 상기 필요연소량에 대응한 설정풍량으로 제어하는 것이 가능했지만 버너에 공급되는 연소용 공기의 온도(풍온)에 의하여 그 연소용 공기의 산소농도가 변화된다는 점이 고려되어 있지 않았기 때문에 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉 급탕기 등의 연소장치에 있어서는, 예를 들면 버너의 연소초기와 연속한 연소가 이루어지고 있을 때에는 풍온이 다르며 전자는 후자보다도 풍온이 낮다. 그리고 풍온이 높아지면 연소용 공기가 팽창하기 때문에 그 단위체적당에 포함되는 산소량(산소농도)이 낮아진다.

그런데, 종래의 연소장치에 있어서는, 단순히 버너의 송풍량을 필요연소량에 대응한 설정풍량으로 제어하고, 또한 그 설정풍량은 풍온에 관계없이 결정되기 때문에 풍온이 낮은 경우와 높은 경우에는설정풍량이 동일하더라도 버너에 연소용 공기와 함께 공급되는 실제 산소량은 상이하게 된다. 따라서, 풍온의 저온시와 고온시에는 버너로의 실제 송풍량이 같더라도 버너의 연소상태가 상이하므로 연소불량이 발생한다는 문제점이 있었다.

한편, 상술한 바와 같이 풍량센서를 구비하지 않고 연소팬의 회전수를 필요연소량에 대응한 설정회전수로 제어하는 연소장치에 있어서는, 예를 들면 일본국 특허공개 평3-67918호 공보에 본원 출원인이 개시한 바와 같이, 버너에 연소용 공기의 온도를 온도센서에 의하여 검출하고, 그 검출한 온도에 따라서 연소팬의 설정회전수를 보정함으로써 버너로의 산소공급량을 적정량으로 확보하도록 한 것이 알려져 있다.

그러나, 이와 같은 연소장치에 있어서는, 상술한 바와 같이 연소팬의 부하가 변화하면, 버너로의 송풍량 즉 산소공급량이 반드시 설정회전수에 대응한 것이 된다고는 할 수 없으며, 따라서 버너의 연소량을 확실하게 소망의 연소량으로 제어하는 것이 곤란하게 되어 있다. 또 이와 같은 연소장치에 있어서는, 풍온을 검출하기 위한 온도센서를 별도로 구비하여야 하기 때문에 비용적으로 손해가 된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 연소장치를 개선하는 것을 목적으로 하고 있으며, 보다 상세하게는 버너의 소망의 연소량에 대응한 양의 산소를 확실하고 간단한 구성으로 연소팬에서 버너에 공급할 수 있는 연소장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 연소팬에서 버너로의 송풍량을 검출하는 풍량센서와, 상기 풍량센서에 의하여 검출된 연소팬의 송풍량을 상기 버너의 필요 연소량을 얻기 위한 설정풍량에 일치시키기 위하여 상기 연소팬의 회전수를 제어하는 팬제어수단을 구비한 연소장치에 있어서, 상기 풍량센서는 상기 연소팬에서 버너로의 송풍통로에 배치된 풍량검출용 발열체 및 온도보상용 저항을 포함하는 브리지회로에서 상기 연소팬의 송풍량에 따른 신호를 출력하는 열선식 풍량센서로 구성되고, 상기 풍량센서의 작동시에 상기 온도보상용 저항의 저항값의 변화에 따라서 송풍온도를 검출하는 온도검출수단과, 상기 온도검출수단에 의하여 검출된 송풍온도에 따라서 상기 설정풍량을 보정하는 보정수단을 구비하고 있으며, 상기 보정수단은 상기 버너의 필요연소량에 대응한 산소량이 상기 연소팬에서 버너로 송풍되는 공기중에 포함되도록 상기 설정풍량을 보정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 설정풍량은 미리 정하여진 소정의 송풍온도에 있어서 상기 버너의 필요 연소량을 얻기 위한 송풍량이고, 상기 보정수단은 상기 소정의 송풍온도의 절대온도(T0)와 상기 온도검출수단에 의하여 검출된 송풍온도의 절대온도(T)의 비의 값(T/T0)을 상기 설정풍량에 곱함으로써 상기 설정풍량을 보정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 기본적으로는 상기 연소팬의 작동시에 상기 연소팬에서 상기 버너로의 송풍량이 상기 풍량센서에 의하여 검출되고, 이 검출된 송풍량이 버너의 필요 연소량을 얻기 위한 설정풍량과 일치하도록 상기 연소팬의 회전수가 상기 팬제어수단에 의하여 제어된다. 이 때, 풍량센서의 상기 온도보상용 저항의 저항값은 연소팬의 송풍온도에 따라서 변화하기 때문에, 상기 온도검출수단은 상기 온도보상용 저항의 저항값의 변화에 의하여 송풍온도를 검출한다. 그리고 상기 보정수단은 검출된 송풍온도에 따라서 상기 설정풍량을 보정한다. 이 경우, 보정수단은 버너에 공급되는 연소용 공기의 온도에 따른 산소농도의 변화를 고려하여, 상기 버너의 필요 연소량에 대응한 산소량이 연소팬이 송풍하는 공기중에 포함되도록 상기 설정풍량을 보정한다. 이렇게 함으로써, 연소팬에서 버너로의 송풍량은 이것에 포함된 산소량이 필요 연소량에 대응한 양이 되도록 제어된다. 그리고 본 발명에 의하면, 풍량센서에 구비된 온도보상용 저항이 풍온을 검출하기 위한 센서로서 사용되기 때문에 별도로 온도센서를 구비할 필요가 없어 구성이 간단하게 된다.

이 경우, 대기압에 있어서의 공기중의 산소함유율은 거의 일정하다고 생각할수 있기 때문에, 보일 샤를의 법칙에 의하면 상기 버너에 공급되는 공기의 단위체적당의 산소량 즉 산소농도는 송풍온도의 절대온도에 반비례한다.

따라서, 상기 설정풍량을 미리 정하여진 송풍온도에 있어서 상기 버너의 필요연소량을 얻기 위한 송풍량으로 하여 두면, 상기 소정의 송풍온도의 절대온도(T0)와 상기 온도검출수단에 의하여 검출된 송풍온도의 절대온도(T)의 비의 값(T/T0)을 상기 설정풍량에 곱하여 상기 설정풍량을 보정함으로써, 임의의 송풍온도에 있어서 버너에 공급되는 산소량을 상기 필요 연소량에 대응한 양으로 하는 것이 가능해진다.

본 발명의 일례를 제1도 및 제2도를 참조하여 설명한다. 제1도는 본 실시예의 연소장치의 시스템구성도, 제2도는 제1도에 나타낸 연소장치의 요부 블록구성도이다.

제1도에 있어서, 본 실시예의 연소장치는 급탕기이며, 1은 열교환기(2) 및 이것을 가열하는 버너(3)을 내장한 급탕기 본체, 4는 열교환기(2)를 통하여 배관된 통수관, 5는 통수관(4)을 흐르는 물의 유량을 열교환기(2)의 상류측에서 검출하는 유량센서, 6은 열교환기(2)의 하류측에서 통수관(4)을 흐르는 물의 출탕온도를 검출하는 온도센서, 7은 버너(3)에 가스를 공급하는 가스 공급관, 8은 가스공급관(7)에 설치된 비례밸브, 9는 버너(3)에 연소용 공기를 송풍하는 연소팬, 10은 연소팬(9)을 구동하는 팬모터, 11은 연소팬(9)의 회전수를 검출하기 위한 홀소자 등에 의하여 구성된 회전수 센서, 12는 연소팬(9)에서 버너(3)로의 송풍량을 검출하는 풍량센서, 13은 사용자가 출탕온도의 설정 등을 행하기 위한 조작부, 14는 조작부(13)에 의하여 설정된 급탕의 설정온도나 상기 각 센서(5,6,11,12)의 검출신호 등에 따라서 팬모터(10)나 가스비례밸브(8) 등을 제어하는 컨트롤러, 15는 버너(3)의 점화를 행하기 위한 점화기, 16은 버너(3)의 실화 유무 등의 연소상태를 검지하는 플레임 로드이다.

또한, 통수관(4)의 상류측은 수도관(도시하지 않음)에 접속되고, 하류측은 부엌이나 욕실 등의 급탕꼭기(도시하지 않음)에 접속되어 있다.

또한 상기 풍량센서(12)는 상술한 제3도의 것과 동일한 구성의 열선식 풍량센서이며, 상기 브리지회로(e)의 백금선으로 된 풍량검출용 발열체(c) 및 온도보상용 저항(d)이 연소팬(9)에서 버너(3)로의 송풍통로(17)에 배치되어 있다. 그리고 풍량센서(12)는 연소팬(9)에서 버너(3)로의 송풍량에 따른 레벨의 신호를 상기 증폭기(i)에서 컨트롤러(14)에 출력한다. 게다가 본 실시예에서는, 풍량센서(12)의 작동시에 상기 온도보상용 저항(d)에 발생하는 전압을 도시하지 않은 증폭기를 통하여 컨트롤러(14)에 출력하도록 되어 있다.

제2도에 있어서, 상기 컨트롤러(14)는 마이크로컴퓨터 등을 포함하는 전자회로에 의하여 구성된 것이며, 그 기본적인 기능적 구성으로서 조작부(13)에서 주어지는 설정온도와, 온도센서(6)에 의하여 검출된 출탕온도와, 유량센서(5)에 의하여 검출된 유량 등으로 부터 출탕온도를 설정온도와 일치시키는데 필요한 버너(3)의 필요연소량을 구하는 필요연소량 연산부(18)와; 상기 연산부(18)에 의하여 구하여진 필요 연소량에 대응한 연소팬(9)에서 버너(3)로의 송풍량(연소용 공기의 공급량)을 설정하는 풍량설정부(19)와; 상기 풍량설정부(19)에 의하여 설정된 설정송풍량을 얻기위한 연소팬(9)의 지시회전수를 결정하는 회전수결정부(20)와; 상기 회전수결정부(20)에 의하여 결정된 지시회전수에 따라서 팬모터(10)를 구동하는 팬구동부(21)와; 회전수 센서(11)에 의하여 검출된 연소팬(9)의 회전수에 따라서 가스비례밸브(8)의 열림정도를 제어하는 밸브구동부(22);를 구비하고 있다.

이 경우, 필요연소량 연산부(18)는 온도센서(6)나 유량센서(5) 등에서 시시각각 얻어지는 출탕온도나 유량 등의 검출데이타를 기초로 하여 출탕온도를 조작부(13)에서 부여된 설정온도로 일치시키는데 필요한 버너(3)의 연소량을 필요연소량으로하여 시시각각 구한다.

또 풍량설정부(19)는 기본적으로 연소팬(9)에서 버너(3)로의 송풍온도가 소정의 온도(본 실시예에서는 20℃)인 경우를 기준으로 하여, 상기 소정온도에 있어서 상기 필요연소량을 얻기 위하여 가장 적합한 버너(3)로의 송풍량을 시시각각 설정한다.

또 회전수결정부(20)는 기본적으로는 급탕기의 배기막힘이나 흡기막힘 또는 외풍 등이 없고 연소팬(9)의 부하가 통상적인 상태에서 상기 설정풍량을 얻기 위하여 필요한 연소팬(9)의 지시회전수를 시시각각 결정한다. 그리고 상기 회전수결정부(20) 및 팬구동부(21)는 연소팬(9)의 실제 회전수를 회전수센서(11)를 통하여 감시하면서, 그 실제 회전수가 상기 통상적인 상태에 대응하여 결정된 지시회전수와 일치하도록 팬모터(10)를 피드백제어한다.

또, 밸브구동부(22)는 기본적으로 회전수센서(11)에 의하여 검출된 연소팬(9)의 회전수(이것은 상기한 통상적인 상태에서 상기 설정풍량에 대응하는 것이 된다)에 비례한 열림정도로서 가스비례밸브(8)를 제어하고, 이렇게 함으로써 연소팬(9)에서 버너(3)로의 송풍량에 대응한 양의 가스량을 버너(3)에 공급시킨다.

컨트롤러(14)는 상기와 같은 기본적 구성에 더하여, 풍량센서(12)의 출력레벨에 의하여 파악되는 연소팬(9)에서 버너(3)로의 실제 송풍량과 상기 설정풍량에 따라서 상기 회전수결정부(20)가 결정한 지시회전수를 보정하는 회전수보정부(23)와; 풍량센서(12)의 출력레벨에 의하여 파악되는 연소팬(9)에서 버너(3)로의 실제 송풍량과 상기 설정풍량에 따라서, 밸브구동부(22)에 의한 가스비례밸브(8)의 열림정도의 제어량을 보정하기 위한 비례밸브보정부(24)와; 풍량센서(12)의 온도보상용 저항(d)에 발생하는 전압에 의하여 상기 온도 보상용 저항(d)의 송풍온도에 따른 저항값 변화를 파악하고, 그것에 따라서 연소팬(9)에서 버너(3)로의 송풍온도를 시시각각 검출하는 온도검출부(온도검출수단;25)와; 상기 온도검출수단(25)에 의하여 검출된 송풍온도에 따라서 상기 풍량설정부(19)가 설정한 설정풍량을 보정시키는 풍량보정부(보정수단;26);를 구비하고 있다. 여기서, 본 발명의 구성에 대응하여 회전수 보정부(23)는, 상기 회전수 결정부(20) 및 팬구동부(21)와 함께 팬제어수단(27)을 구성하는 것이다. 이들 회전수 보정부(23) 등에 대한 상세한 사항은 후술한다.

또한 컨트롤러(14)는 통수관(4)으로의 통수가 개시되면 이것을 유량센서(5)를 통하여 검지하고, 그 검지에 따라서 상기 회전수 결정부(20) 및 팬구동부(21)에 의하여 연소팬(9)을 구동함과 아울러, 가스공급관(7)의 도시하지 않은 전자밸브를 열림상태로 하여 버너(3)로의 가스공급을 개시하고 상기 점화기(15)를 통하여 버너(3)를 점화시킨다. 이렇게 함으로써 버너(3)의 연소운전 및 급탕이 개시된다.

또 컨트롤러(14)는 상기 플레임 로드(16)를 통하여 버너(3)의 실화 등을 검지했을 때에는 버너(3)로의 가스공급을 차단하고 버너(3)의 연소운전을 정지시킨다.

이어서, 본 실시예의 급탕기의 작동을 설명한다.

통수에 의하여 버너(3)의 연소운전이 개시되면, 컨트롤러(14)는 상기 필요연소량 연산부(18)에 의하여 출탕온도를 설정온도와 일치시키는데 필요한 버너(3)의 필요연소량을 온도센서(6)나 유량센서(5) 등으로 부터의 검출데이타를 기초로 하여 시시각각 구하고, 그 구한 필요연소량을 얻기 위한 버너(3)로의 송풍량을 풍량설정부(19)에 의하여 미리 정하여진 데이터표에 따라서 설정한다.

여기서 상술한 바와 같이, 풍량설정부(19)는 기본적으로는 연소팬(9)에서 버너(3)로의 송풍온도가 소정온도(20℃)인 경우에 있어서 상기 필요연소량을 얻기 위한 송풍량을 설정하는 것이지만, 송풍온도가 소정온도에 대하여 변화하고 있으면 송풍되는 연소용 공기의 팽창이나 수축에 의하여 상기 연소용 공기의 단위체적당에 포함되는 산소량, 즉 산소농도가 변화한다. 예를 들면, 송풍온도가 소정온도보다도 높아지면, 연소용 공기의 팽창에 의하여 그 산소농도는 송풍온도가 소정온도(20℃)인 경우보다 작아진다. 그리고 버너의 상기 필요연소량을 확실히 얻기 위해서는 버너(3)로의 송풍온도에 관계없이 버너(3)로의 산소공급량을 필요연소량에 대응한 것으로 할 필요가 있다.

따라서, 컨트롤러(14)는 온도검출부(25)에 의하여 풍량센서(12)의 온도보상용 저항(d)에 발생하는 전압으로부터 상기 온도보상용 저항(d)의 송풍온도에 따른 저항값변화를 파악하고, 이것에 따라서 연소팬(9)에서 버너(3)로의 송풍온도를 시시각각 검출한다. 그리고 컨트롤러(14)는 풍량보정부(26)에 의하여 그 검출된 풍량온도에 따라서 하기 식(1)에 의거하여 설정풍량을 보정한다.

단, t는 검출된 송풍온도(℃), S20은 20℃의 송풍온도에 있어서의 설정풍량, St는 t℃의 송풍온도에 있어서의 설정풍량 즉, 풍량보정부(26)는 송풍온도(20℃)에 있어서의 설정풍량(S20)에 20℃의 절대온도(=293K)와 검출된 송풍온도(t℃)의 절대온도의 비의 값을 곱함으로써, 설정풍량을 보정하고 t℃의 송풍온도에 있어서의 설정풍량(St)을 얻는다.

이 경우, 대기압에 있어서의 공기중의 산소함유량은 거의 일정하다고 생각할 수 있기 때문에, 버너에 송풍되는 공기중의 단위체적당의 산소량은 보일샤를의 법칙에 의하여 송풍온도의 절대온도에 반비례한다. 따라서, 식(1)의 보정에 의하여 얻어진 설정풍량(St)으로 버너(3)에 송풍하면, 그 송풍되는 공기중에 포함된 산소량은 송풍온도에 관계없이 상기 필요연소량에 대응한 것이 된다.

이어서, 컨트롤러(14)는 회전수결정부(20) 및 팬구동부(21) 등에 의하여 연소팬(9)에서 버너(3)로의 실제 송풍량이 상술한 바와 같이 필요 연소량에 대응하여 얻어진 설정풍량(St)과 일치하도록 연소팬(9)의 회전수를 제어한다. 이 경우, 컨트롤러(14)는 기본적으로는 연소팬(9)의 부하가 통상적인 상태에서 상기 설정풍량(St)을 얻기 위한 연소팬(9)의 지시회전수를 미리 정하여진 데이터표 등에 따라서 회전수결정부(20)에 의하여 결정하고, 팬구동부(21)에 의하여 연소팬(9)의 실제 회전수(이것은 회전수센서(11)에 의하여 검출된다)가 지시회전수와 일치하도록 팬모터(10)를 피드백제어한다. 이렇게 함으로써 연소팬(9)의 부하가 통상적인 상태에서는 기본적으로는 연소팬(9)에서 버너(3)로의 실제 송풍량이 상기 설정풍량(St)과 일치하도록 연소팬(9)의 회전수가 제어된다.

그런데, 배기막힘이나 흡기막힘 또는 외풍의 영향 등이 있으면 연소팬(9)의 부하가 변동하게 되고, 이와 같은 경우에는 상기와 같이 연소팬(9)의 회전수를 제어하는 것만으로는 연소팬(9)에서 버너(3)로의 실제 송풍량이 상기 설정풍량(St)과 일치하지 않는 경우가 발생한다. 따라서, 컨트롤러(14)는 풍량센서(12)에 의하여 검출되는 버너(3)로의 실제 송풍량과 상기 설정풍량(St)을 회전수보정부(23)에 의하여 비교하고, 양자의 편차가 해소되도록 회전수결정부(20)가 결정하는 지시회전수를 보정한다. 구체적으로는 실제 송풍량이 설정풍량보다도 작은 경우에는 지시회전수를 증가시키고, 반대인 경우에는 지시회전수를 감소시킨다. 이렇게 함으로써 연소팬(9)의 부하변동에 상관없이 연소팬(9)에서 버너(3)로의 실제 송풍량이 상기 설정풍량(St)과 일치하도록 연소팬(9)의 회전수가 제어된다.

한편, 컨트롤러(14)의 밸브구동부(22)는, 상술한 바와 같이 연소팬(9)의 회전수가 제어되는 것과 병행하여 기본적으로는 회전수센서(11)에 의하여 검출되는 연소팬(9)의 실제 회전수에 따라서 가스비례밸브(8)의 열림정도를 제어한다. 이 경우, 연소팬(9)의 부하가 통상적인 상태에서는 연소팬(9)의 회전수와 송풍량은 서로 대응하게 되어 있기 때문에, 상기와 같이 연소팬(9)의 회전수에 따라서 가스비례밸브(8)의 열림정도를 제어함으로써 버너(3)로의 가스공급량은 버너(3)로의 송풍량에 대응하게 되며, 또 상기 송풍량은 상기 필요 연소량에 대응하게 되어 있기 때문에 가스공급량은 필요연소량에 대응하게 된다. 버너(3)는 실제로 상기 필요연소량에 의하여 연소한다.

그런데 연소팬(9)의 부하변동이 발생한 경우에는, 상술한 바와 같이 연소팬(9)의 회전수는 실제 송풍량과 설정풍량이 일치하도록 제어되기 때문에, 버너(3)로의 송풍량이 동일하더라도 연소팬(9)의 회전수는 변동을 발생한다. 따라서, 상기와 같이 단순히 연소팬(9)의 회전수에 따라서 가스비례밸브(8)의 열림정도를 제어하는 것만으로는 버너(3)로의 송풍량이 동일하더라도 연소팬(9)의 회전수에 따라서 가스비례밸브(8)의 열림정도가 변동하게 되므로 버너(3)로의 가스공급량이 변동하게 된다.

따라서, 컨트롤러(14)는 연소팬(9)의 회전수의 보정˙제어와 병행하여 비례밸브보정부(24)에 의하여 밸브구동부(22)를 통하여 가스비례밸브(8)의 열림정도를 보정한다. 구체적으로는 비례밸브보정부(24)는 풍량센서(12)에서 얻어지는 실제 송풍량이 설정풍량(St)보다도 작은 경우에는, 연소팬(9)의 회전수가 상술한 바와 같이 증가되기 때문에, 가스비례밸브(8)의 열림정도를 연소팬(9)의 회전수에 따른 열림정도보다도 감소시킨다. 또한 풍량센서(12)에서 얻어지는 실제 송풍량이 설정풍량(St)보다도 큰 경우에는, 연소팬(9)의 회전수가 감소되기 때문에, 가스비례밸브(8)의 열림정도를 연소팬(9)의 회전수에 따른 열림정도보다도 증가시킨다. 이렇게 함으로써 버너(3)로의 가스공급량은, 필요연소량 연산부(18)에서 결정된 값에 대응하게 되며, 버너(3)가 상기 필요연소량에 의하여 원활하게 연소한다.

이와 같이 본실시예의 급탕기에 의하면, 버너(3)로의 송풍온도나 연소팬(9)의 부하변동에 관계없이 필요 연소량에 대응한 양의 산소를 버너(3)에 공급할 수 있음과 아울러, 그 산소량에 상응한 양의 가스를 버너에 공급할 수 있으며, 버너(3)의 연소량을 소망의 필요 연소량으로 제어할 수 있다.

그리고, 버너(3)의 송풍량을 설정하는 설정풍량을 실제 송풍온도에 따라서 보정할 때에는, 송풍온도를 독립한 온도센서를 사용하지 않고 풍량센서(12)에 구비된 온도보상용 저항(d)을 온도센서로서 활용하기 때문에 상기와 같은 제어를 값싸고 간단한 구성으로 행할 수 있다.

또한, 본실시예에서는, 연소팬(9)의 회전수에 따라서 가스비례밸브(8)의 열림정도를 제어하도록 했지만, 예를 들면 풍량센서(12)를 통하여 검출되는 버너(3)로의 실제 송풍량에 따라서 가스비례밸브(8)의 열림정도를 제어하도록 해도 되고, 이 경우에는 본실시예와 같은 가스비례밸브(8)의 열림정도의 보정을 행할 필요는 없다.

또 본실시예에서는, 팬구동부(21)에 회전수지시값을 부여함과 아울러, 회전수센서(11)의 출력에 의하여 피드백제어를 행하는 것을 나타냈지만, 팬구동부(21)에 풍량설정부(19)의 신호를 직접 주도록 해도 되며 이 경우에는 회전수센서(11)를 생략할 수 있다.

또 본실시예에서는, 연소장치로서 급탕기를 예로 들어 설명했지만, 팬히터 등의 다른 연소장치에 있어서도 본 발명을 적용할 수 있는 것은 물론이다.

상기의 설명에서 확실해지듯이, 본 발명에 의하면 풍량센서를 사용하여 연소팬에서 버너로의 송풍량을 버너의 필요연소량을 얻기 위한 설정풍량에 일치시키도록 연소팬의 회전수를 제어하는 한면, 상기 풍량센서를 온도보상용 저항을 구비한 열선식 풍량센서로 구성함과 아울러, 상기 온도보상용 저항을 온도센서로서 활용하여 연소팬에서 버너로의 송풍온도를 검출하고 버너의 필요연소량에 대응한 산소량이 버너에 송풍되는 공기중에 포함되도록 송풍온도에 따라서 상기 설정풍량을 보정하도록 함으로써, 송풍온도나 연소팬의 부하상태에 관계없이 버너의 소망의 연소량에 대응한 양의 산소를 확실하고도 간단한 구성으로 연소팬에서 버너에 공급할 수 있다.

그리고 상기와 같은 설정풍량의 보정을 행할 때에는 기준이 되는 상기 설정풍량을 소정의 송풍온도에 있어서 상기 버너의 필요연소량을 얻기 위한 송풍량으로 하고, 그 설정송풍량에 상기 소정의 송풍온도의 절대온도와 검출된 송풍온도의 절대온도의 비의 값을 곱함으로써 상기 설정풍량의 보정을 용이하게 행할 수 있다.

Claims (2)

1. 연소팬에서 버너로의 송풍량을 검출하는 풍량센서와, 상기 풍량센서에 의하여 검출된 연소팬의 송풍량을 상기 버너의 필요 연소량을 얻기 위한 설정풍량에 일치시키기 위하여 상기 연소팬의 회전수를 제어하는 팬제어수단을 구비한 연소장치에 있어서, 상기 풍량센서는 상기 연소팬에서 버너로의 송풍통로에 배치된 풍량검출용 발열체 및 온도보상용 저항을 포함하는 브리지회로에서 상기 연소팬의 송풍량에 따른 신호를 출력하는 열선식 풍량센서로 구성되고, 상기 풍량센서의 작동시에 상기 온도보상용 저항의 저항값의 변화에 따라서 송풍온도를 검출하는 온도검출수단과, 상기 온도검출수단에 의하여 검출된 송풍온도에 따라서 상기 설정풍량을 보정하는 보정수단을 구비하고 있으며,

   상기 보정수단은 상기 버너의 필요 연소량에 대응한 산소량이 상기 연소팬에서 버너로 송풍되는 공기중에 포함되도록 상기 설정풍량을 보정하는 것을 특징으로 하는 연소장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 설정풍량은 미리 정하여진 소정의 송풍온도에 있어서 상기 버너의 필요 연소량을 얻기 위한 송풍량이고, 상기 보정수단은 상기 소정의 송풍온도의 절대온도(T0)와 상기 온도검출수단에 의하여 검출된 송풍온도의 절대온도(T)의 비의 값(T/T0)을 상기 설정풍량에 곱함으로써 상기 설정풍량을 보정하는 것을 특징으로 하는 연소장치.