KR0156832B1 - 난방기의 연소제어장치 - Google Patents

Abstract

석유팬히터 등의 난방기의 연소제어장치에 관한 것으로서, 연소용모터의 회전수가 일시적으로 소정의 최대값과 최소값의 범위에서 벗어난 경우에도 빨간불꽃이나 화염의 리프팅 등이 없는 안정한 연소를 실행할 수 있는 난방기의 연소제어장치를 얻기 위해서, 마이크로컴퓨터내의 데이타기억수단에 소정의 최대값과 최소값의 범위외에서 연소하기 위한 소정외의 연료공급량데이타를 유지하고, 연소용모터의 회전수가 소정의 최대값과 최소값의 범위에서 벗어난 경우에도 연료공급량을 추종시켜서 공연비를 일정하게 유지하여 빨간불꽃이나 화염의 리프팅 등이 없는 안정한 연소를 실행할 수 있음과 동시에 일정시간 소정범위외에서 연소를 계속한 경우에는 강제적으로 소화시키도록 제어할 수 있는 효과가 있다.

Description

난방기의 연소제어장치

제1도는 본 발명의 1실시예를 도시한 난방기의 연소제어장치의 블록도.

제2도는 본 발명의 실시예 1을 도시한 동작설명용의 흐름도.

제3도는 본 발명의 실시예 1을 도시한 연소용모터의 회전수와 연료공급량의 관계를 도시한 타이밍도.

제4도는 본 발명의 실시예2를 도시한 동작설명용의 흐름도.

제5도는 이러한 종류의 난방기의 연소기의 개략적인 단면도.

제6도는 종래의 난방기의 연소제어장치의 블럭도.

제7도는 종래의 연소용모터의 회전수와 연료공급량의 관계를 도시한 타이밍도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 연소기 6 : 마이크로컴퓨터

7 : 연소량결정수단 8 : 연소용모터제어수단

10 : 소정의 공기공급량데이타 11 : 연소용공기곱급수단

14 : 펌프제어수단 15 : 소정의 연료공급량데이타

16 : 연료공급수단 18 : 소정외의 연료공급량데이타

본 발명은 석유팬히터 등의 난방기의 연소제어장치에 관한 것으로서, 특히 연소시의 연료와 공기의 제어에 관한 것이다.

종래, 공기공급량을 난방기의 연소량에 대응해서 소정의 공급량으로 제어하는 것에 있어서, 공기공급량을 변화시킬 때 한 번에 공급량을 변화시키는 것은 아니고 소정시간마다 또한 단계적으로 제어를 실행하는 것에 의해서 공연비가 떨어지는 것에 의한 빨간불꽃이나 화염의 리프팅 등의 폐해를 방지하도록 하고 있었다.

제5도는 종래의 이러한 종류의 난방기의 연소부의 개략적인 단면도로서, 제5도에 있어서 (1)은 연소기, (2) 는 이 연소기 (1)에 연소용공기를 보내는 연소용모터, (3)은 상기 연소기 (1)에 액체연료를 보내는 전자펌프로서, 연소용공기와 액체연료를 상기 연소용모터 (2)와 상기 전자펌프 (3)에 의해서 공연비를 일정하게 유지하도록 균형좋게 연소기 (1)에 공급하도록 되어 있다.

제6도는 종래에 있어서의 난방기의 연소제어의 블럭도로서, (1)은 연소기, (6)은 제어수단으로서의 마이크로컴퓨터, (11)은 연소기 (1)에 연소용공기를 보내는 연소용모터 등으로 이루어지는 공기공급수단, (8)은 공기공급수단 (11)을 제어하는 연소용모터제어수단, (10)은 공기공급량을 결정하는 데에 필요로 되는 소정의 공기공급량데이타로서, 연소량에 따라서 미리 결정되어 있고, 이 소정의 공기공급량데이타 (10)은 마이크로컴퓨터 (6)내의 데이타기억수단 (9)에 유지하고 있다. (16)은 연소기 (1)에 연료를 보내는 전자펌프 등으로 이루어지는 연료공급수단, (14)는 연료공급수단(16)을 제어하는 펌프제어수단, (15)는 연료공급량을 결정할 때의 소정의 연료공급량데이타로서, 공연비가 떨어지지 않도록 공기공급량에 대응해서 결정되어 있고, 상기 마이크로컴퓨터 (6)내의 데이타기억수단 (9)에 유지되어 있다.

제7도는 종래의 연소용모터의 회전수와 전자펌프의 연료공급량의 타이밍도로서, 연소량이 변화해서 연소용모터의 회전수가 저회전 R_L에서 고회전 R_H로 변화할 때, 한 번에 변화시키지 않고 서서히 변화시켜 그 회전수에 따라서 소정의 연료공급량도 단계적으로 변화시키는 것에 의해서 빨간불꽃이나 화염의 리프팅 등을 방지하고 있다.

또, 회전수가 고회전 R_H에서 저회전 R_L로 변화시키는 경우에도 마찬가지로 단계적으로 변화시키고 있다.

그러나, 상기 종래의 구성에서는 연소용모터의 회전수가 저회전R_L에서 고회전 R_H로의 변화나 고회전R_H에서 저회전 R_L로 변화할 때 이 회전수가 일시적으로 오버슈트나 언더슈트 등에 의해 소정의 최대값과 최소값의 범위에서 벗어난 경우, 또는 전원전압의 증가감소 등에 의해서 벗어난 경우, 공연비가 떨어져서 빨간불꽃이나 화염의 리프팅 등의 영향이 발생하는 등의 문제점이 있었다.

또, 연소용모터의 이상으로 회전수가 소정의 최대값과 최소값의 범위에서 벗어난 경우, 공연비가 떨어진 상태에서 또 연소용모터가 정상이 아닌 상태에서 연소를 계속해 버리는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하는 것으로 이루어진 것으로서, 제1의 목적은 연소용공기의 공급량이 일시적으로 소정의 최대값과 최소값의 범위에서 벗어난 경우의 빨간불꽃이나 화염의 리프팅 등을 방지하는 것이다.

또, 제2의 목적은 소정의 최대값과 최소값의 범위에서 벗어난 경우의 안전성과 신뢰성을 높이는 것이다.

본 발명의 난방기의 연소제어장치는 연소기, 이 연소기로 연료를 공급하는 연료공급수단, 상기 연소기로 연소용공기를 공급하는 공기공급수단, 실내의 온도와 설정온도에서 연소량을 산출하는 연소량결정수단, 연소량에 대응하여 미리 결정된 소정의 공기공급량데이타 및 공기의 공급량에 따라서 공연비가 일정하게 유지되도록 결정된 소정의 연료공급량데이타를 유지한 데이타기어수단, 이 데이타기억수단에 유지된 소정의 공기공급량데이타에 따라서 공기공급량을 제어하는 연소용모터제어수단, 상기 데이타기억수단에 유지된 연료데이타에 따라서 연료공급량을 제어하는 펌프제어수단 및 공기공급수단에 의한 공기공급량을 검지하는 검지수단을 구비하고, 상기 데이타기억수단은 공기공급량이 소정의 최대값과 최소값의 범위에서 일시적으로 벗어난 경우에 연료공급량을 공기공급량에 따라서 소정범위 외에서 연소시키기 위한 소정외의 연료공급량데이타를 유지하고, 공기공급량이 일시적으로 소정의 범위에서 벗어난 것을 상기 검지수단이 검지한 경우에 펌프제어수단은 연료공급량을 소정외의 연료공급량데이타에서 선정해서 추종시키고 공연비를 일정하게 유지하도록 제어한 것이다.

또, 상기 검지수단에 의해 공기공급량이 소정의 최대값과 최소값의 범위에서 벗어난 상태를 일정시간 검지한 경우, 강제적으로 소화시키도록 제어하는 것이다.

본 발명에 있어서의 난방기의 연소제어장치는 상기 구성에 의해서 공기공급량이 소정의 최대값과 최소값의 범위에서 벗어난 경우에도 연료공급량을 그것에 알맞은 양만큼 보정하므로, 연소용공기와 연료혼합의 균형이 깨지는 일이 없게 된다.

또, 소정의 최대값과 최소값의 범위에서 벗어난 상태에서 일정시간 연소를 계속한 경우, 제어수단이 강제적으로 소화시키는 것에 의해 오버슈트 등의 일시적인 현상이 아닌 연속모터의 이상 등에 의해서 소정의 최대값과 최소값의 범위에서 회전수가 벗어난 상태에서 연소가 장시간 계속되는 일이 없어진다.

[실시예 1]

제1도는 본 발명의 1실시예를 도시한 연소제어장치의 블록도로서, 제1도에 있어서, (1)은 연소기, (2)는 연소용모터, (3)은 전자펌프, (4)는 실온검지수단, (5)는 온도설정수단, (6)은 제어수단으로서의 마이크로컴퓨터로서, 실온검지수단 (4)와 온도설정수단(5)에서의 정보는 마이크로컴퓨터 (6)에 마련된 연소량결정수단 (7)에 입력되고, 여기서 소정범위 내에서의 연소량이 산출된다. 이 연소량에 따라서 연소용모터제어수단 (8)이 마이크로컴퓨터 (6) 내에 마련된 데이타기억수단 (9)에 기억되어 있는 소정의 공기공급량을 선택하고, 그 공기량을 공급하도록 제어한다. 데이타기억수단 (9)는 공기공급량이 소정의 최대값과 최소값의 범위에서 벗어난 경우에 연료공급량을 추종시켜서 공연비를 일정하게 유지하기 위한 소정외의 연료공급량데이타 (18)을 갖고 있다.

또, 공기공급수단 (11)은 연소용모터 (2)와 연소용모터구동회로 (12)로 구성되어 있다. 한편, 연소용모터 (2)의 회전수를 측정하는 회전수검지수단 (13)에 의해서 측정된 연소용모터 (2)의 회전수를 공기공급량으로 환산하고, 이 공기공급량에 따라서 펌프제어수단 (14)가 데이타기억수단 (9)내의 소정의 연료공급데이타(15)를 이용해서 연료공급수단 (16)을 제어하고, 연소기 (1)에 연료를 보내고 있다.

또, 연료공급수단 (16)은 전자펌프 (3)과 펌프구동회로 (17)로 구성되어 있다. 여기서, 연소용모터 (2)의 회전수가 일시적으로 회전수이행시의 오버슈트나 언더슈트 등에 의해서 소정의 최대값과 최소값의 범위에서 벗어난 경우, 펌프제어수단 (14)는 데이타기억수단 (9)에 마련된 소정외의 연료공급량데이타 (18)을 이용해서 전자펌프 (3)을 제어하고, 연료를 연소기 (1)에 공급하는 것에 의해 공연비를 떨어뜨리지 않고 연소시킨다.

연소량결정수단(7), 연소용모터제어수단(8) 및 펌프제어수단 (14)는 미리 마이크로컴퓨터 (6)에 프로그래밍된 수순에 따라서 처리된다. 이하, 마이크로컴퓨터 (6)의 처리의 흐름을 제2도의 흐름도를 사용해서 설명한다. 우선, 연소기 (1)로의 공기공급량을 알기 위해 연소용모터 (2)의 회전수를 회전수검지수단 (13)에 의해 측정한다 (스텝 19).

다음에, 이 회전수가 소정의 최대값과 최소값의 범위내의 회전수인지 아닌지를 판별한다(스텝20).

그리고, 상기 회전수가 소정 범위의 것이면, 소정의 연료공급량데이타 (15)에서 그 회전수에 대응하는 연료공급데이타를 선택하고 (스텝21), 이 데이타를 사용해서 전자펌프 (3)을 구동하고, 연소기 (1)에 연료를 공급한다(스텝22).

한편, 스텝20의 회전수판별에서 소정의 최대값과 최소값이 범위외의 회전수인 경우, 소정외의 연료공급량데이타 (18)에서 그 회전수에 대응하는 연료공급데이타를 선택하고 (스텝23), 이 데이타를 사용해서 전자펌프 (3)을 구동한다.

다음에, 연소용모터 (2)의 회전수와 연료공급량의 관계를 제3도의 타이밍도를 사용해서 설명한다. 제3도는 연소량이 약연소상태에서 강연소상태로 이행하므로, 이 연소량에 대응시켜서 연소용모터 (2)의 회전수를 저회전 R_L에서 고회전 R_H로 변화시킬 때, 상기 회전수를 한 번에 변화시키지 않고, 소정시간(T₀→T₁→T₂→T₃)마다 회전수를 저회전R_L→R₁→R₂→R₃→고회전 R_H인 상태로 단계적으로 변화시키고, 그 회전수에 따라서 연료공급량도 F_L→F₁→F₂→F₃→F_H인 상태로 단계적으로 변화시키는 상태를 도시하고 있다.

여기서, 연소용모터 (2)가 고회전 R_H에서 즉, 안정시키지 않고 시간 Ta에서 T b 의 사이는 오버슈트에 의해서 고회전 R_H보다 높은 회전수로 되어 버리지만 (영역24), 고회전 R_H가 소정회전수의 최대값인 경구, 영역24에 대응해서 공연비가 일정하게 되는 연료공급량은 소정연료공급량데이타 (15)에는 설정되어 있지 않다. 그래서, 소정외의 연료공급량데이타 (18)에서 영역24에 대응하는 연료공급량 F_S1, F_S2를 선택하고, 이 공급량으로 연료를 공급 (영역25)하고, 소정의 최대값과 최소값의 범위이외의 회전수로 된 경우에도 공연비를 떨어뜨리는 일 없이 연소할 수 있게 된다.

또, 회전수가 고회전 R_H에서 R_L저회전 로 이행시킬 때, 저회전 R_L이 소정회전수의 최소값인 경우에 언더슈트한 경우라도 마찬가지로 소정외의 연료공급량데이타 (18)에서 대응하는 연료공급량을 선택해서 공급하는 것에 의해 공연비를 떨어뜨리는 일 없이 연소할 수 있다. 또, 본 실시예에서는 소정의 최대값의 범위이외의 연료공급량을 F_S1, F_S2의 2단계로 하였지만, 연료를 치밀하게 제어하는 것이 가능하므로, 이 소정범위 외에서도 연료과 연소용공기를 치밀하게 다단계 또는 무단계로 제어하는 것도 가능하다.

또, 소정의 범위이외에서 연소시키는 경우, 예를 들면 최대값이상으로 연소시키는 경우는 장시간 연속해서 연소를 계속시키면 연소기(1)의 온도가 상승해서 문제로 되지만, 본 실시예와 같이 오버슈트 동안만큼, 즉 단시간에 한해 연소가능하게 하면 이상없이 연소시킬 수 있다. 이 시간은 연소기 (1)의 온도상승 등에 대한 여유도를 고려해서 미리 설정해 두면 좋다.

[실시예 2]

상기 실시예1에서는 소정외의 연료공급량데이타 (18)을 유지하는 것에 의해 소정범위 외에서도 연료와 연소용공기를 치밀하게 제어할수 있지만, 마이크로컴퓨터 (6)의 타이머수단을 사용해서 소정범위외에서의 연소가 일정시간 경과한 경우, 강제적으로 소화하는 처리를 추가키시는 것에 의해 연소용모터 (2)의 이상 등에 의해서 회전수가 소정범위에서 벗어난 상태에서 연소를 계속하는 것을 방지할 수 있다.

제4도는 도시한 흐름도는 본 발명의 실시예2를 도시한 것으로서 본 실시예2의 마이크로컴퓨터 (6)의 처리에 대해서 설명한다.

우선, 연소용모터 (2)의 회전수를 측정하고 (스텝19), 다음에 소정의 회전수가 어떤지를 판별하고 (스텝20), 소정범위의 것이면 소정연료공급량데이타 (15)를 이용해서 전자펌프 (3)을 구동제어한다 (스텝21, 22).

한편, 스텝20의 회전수판별에서 소정의 최대값과 최소값의 범위이외의 회전수인 경우, 일정시간이 경과하기 까지는 소정외의 연료공급량데이타 (18)을 이용해서 펌프 (3)을 구동한다(스텝23, 22). 그리고, 소정범위외에서 일정시간이 경과하면 강제적으로 소화시킨다(스텝25).

이와같이 연소용모터 (2)가 일정시간 설정범위외에서 운전을 계속하였을 때에는 연소를 강제적으로 정지시키도록 하였으므로, 고장인지 또는 회전수변화시의 오버슈트나 언더슈트 등의 일시적인 현상인지를 용이하게 판정할 수 있고, 일시적인 현상의 경우는 그대로 연소를 계속시키고, 고장인 경우는 일정시간 후에 연소를 자동적으로 정지시킨다. 그리고, 고장인 경우라도 일정시간은 최적인 공연비로 연소시킨 후에 정지시키므로, 안전성은 높고, 또 오동작으로 정지하는 일이 없으므로 신뢰성도 높다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 소정외의 연료공급량데이타를 유지한 것에 의해 연소용모터의 회전수가 소정의 최대값과 최소값의 회전수범위에서 벗어나서 연소용공기가 과잉상태나 부족상태로 되는 경우에도 연료공급량에 추종시켜서 공연비를 일정하게 유지하도록 하였으므로, 빨간불꽃이나 화염의 리프팅 등의 폐해가 없는 안정된 연소를 실행할 수 있음과 동시에 가스매출특성도 양호하여 안전성이 높은 난방기를 제공할 수 있다.

또, 연소용모터의 회전수가 소정의 최대값과 최소값의 범위에서 벗어난 상태에서 일정시간 연소를 계속한 경우는 강제적으로 소화시키는 것에 의해 연소용모터의 이상 등에 의해서 소정범위에서 회전수가 벗어난 상태에서 연소가 계속하는 일이 없어 보다 안전한 난방기를 제공할 수 있다.

Claims (2)

1. 연소기, 이 연소기로 연료를 공급하는 연료공급수단, 상기 연소기로 연소용공기를 공급하는 공기공급수단, 실내의 온도와 설정온도에서 연소량을 산출하는 연소량결정수단, 연소량에 대응해서 미리 결정된 소정의 공기공급량데이타 및 공기의 공급량에 따라서 공연비가 일정하게 유지되도록 결정된 소정의 연료공급량데이타를 유지한 데이타기억수단, 이 데이타기억수단에 유지된 소정의 공기공급량데이타에 따라서 공기공급량을 제어하는 연소용모터제어수단, 상기 데이타기억수단에 유지된 소정의 연료공급량데이타에 따라서 연료공급량을 제어하는 펌프제어수단 및 공기공급수단에 의한 공기공급량을 검지하는 검지수단을 구비하고, 상기 데이타기억수단은 공기공급량이 소정의 최대값과 최소값의 범위에서 일시적으로 벗어난 경우에 연료공급량을 공기공급량에 따라서 소정의 범위이외에서 연소하기 위한 소정외의 연료공급량데이타를 유지하고, 공기공급량이 일시적으로 소정의 범위에서 벗어난 것을 상기 검지수단이 검지한 경우에 펌프제어수단은 연료공급량을 소정외의 연료공급량데이타에서 선정해서 공기공급량에 따라 공연비를 일정하게 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 난방기의 연소제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 검지수단에 의해 공기공급량이 소정의 최대값과 최소값의 범위에서 벗어난 상태를 일정시간 이상 검지한 경우, 공기공급수단의 이상으로 간주해서 연소기의 연소를 정지시키는 것을 특징으로 하는 난방기의 연서제어장치.