KR0160814B1 - 연소기기의 연소 안전제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 점화시 연소온도를 감지하여 불착화 차단시간을 달리함으로써 지연착화로 인한 폭발을 방지하는 연소기기의 연소 안전제어장치에 관한 것으로, 이를 해결하기 위해 연료의 연소를 행하는 연소로, 점화기의 점화여부를 감지하는 점화 감지부를 구비하고, 일정시간동안 점화기 되지 않으면 연료분사를 정지시키는 연소기기의 연소 안전제어장치에 있어서; 연소로의 내부온도를 측정하는 연소로온도 측정부; 연소기기의 분사연료에 따른 착화여부를 감지하는 착화 감지부; 점화가 되지 않을 경우, 연소로 온도 측정부에서 측정된 온도의 높고 낮음에 따라 상기 착화 감지부의 불착화 차단시간을 다르게 제어하기 위한 시스템 제어부를 포함하도록 구성된다.

Description

연소기기의 연소 안전제어장치

제1도는 연소기기의 개략적인 사시도.

제2도는 본 발명에 따른 연소기기의 연소 안전제어장치를 나타낸 블럭구성도.

제3도는 본 발명에 따른 지연착화에 따른 연소내의 압력변화를 나타낸 그래프.

제4도는 본 발명에 의한 연소기기의 연소 안전제어장치의 동작을 설명하는 플로우챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 전원공급부 22 : 제어신호 인가부

23 : 연소로온도 측정부 24 : 착화 감지부

25 : 시스템 제어부 26 : 버너팬 구동제어부

27 : 점화기 구동제어부 28 : 연료펌프 구동제어부

29 : 표시부

본 발명은 등유와 같이 액체연료를 사용하는 연소기기의 연소안전제어장치에 관한 것으로, 특히 점화시 연소온도를 감지하여 불착화 차단시간을 달리함으로써 지연착화로 인한 폭발을 방지하도록 된 연소기기의 연소 안전제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 연소기기에 있어서, 불착화 차단시간이라 함은 연료분사 시작시점부터 연료분사를 중지시키는 시점까지 소요시간으로 불착화 차단시간을 짧게하면, 후술할 오일호스내에 공기가 유입되어 오일펌프가 공기를 제대로 배출시키지 못해 점화가 어렵게 되는 한편, 정상작동 중에도 불착화가 발생될 소지가 있기 때문에 일반적으로 5 - 15 초 사이에서 적당한 불착화 차단시간으로 사용되고 있다.

또한, 지연착화라 함은 연료가 분사되는 시점에서 바로 점화가 되지않고 연료분사가 어느정도 진행된 후에 점화됨을 말한 것으로, 지연착화가 발생될 경우 연소로 내의 압력변화는 후술할 제3도와 같이 연소로 온도와 지연착화 시간에 따라 큰 영향을 받게 된다. 즉 연소로 벽면 및 연소로 내부의 온도가 낮게 되면, 분사연료가 점화되지 않고 분무된 연료의 일부는 연소로 벽면에 응축되어 흘러내리고, 일부는 연소로내에 미세한 입자상태로 있고 그중 일부는 자연증발에 의한 가스상태로 존재하게 된다. 또한 연소로 벽면 및 연소로 내부의 온도가 높게 되면, 분무된 연료의 가스상태가 증가하게 되고, 특히 연료의 비등점이 상의 온도에서 점화되지 않고 연료의 점화속도가 빠르기 때문에 동시에 점화되어 순식간에 압력상승이 야기되고 가스화된 연료가 많을수록 폭발력이 상승된다. 결국 지연착화시 발생되는 폭발정도는 연소로 온도에 의해 크게 좌우되는 바, 특히 연소로 온도가 연료비등점보다 높고 낮음에 큰영향을 받게되는 것이다.

제1도는 일반적인 연소기기의 개략적인 사시도로서, 참조번호 1은 버너이고, 2는 연소에 필요한 공기를 공급하는 버너팬이며, 3은 고전압의 방전스파크를 이용하여 연료를 점화하는 점화기이다. 4 는 버너(1)에 연료를 공급하는 연료펌프이고, 5 는 착화여부를 감지하는 광도전소자로 이루어진 연소검지기(또는 착화 감지부)이다. 6 은 온풍온도를 감지하는 온도센서이고, 7 은 연료분사에 따른 연료를 연소하는 연소로이다. 8,8' 은 공급되는 연료를 이송하는 오일호스이고, 9 는 상기 장치를 전반적으로 제어하는 제어부(9)이다.

이와 같이 구성된 일반적인 연소기기의 동작을 보면, 사용자의 운전조작에 의해 버너(1)를 동작시키게 되면, 버너팬(2)이 작동되어 연료소(7)내의 폐가스를 방출시킨 다음 점화기(3)가 작동하여 스파크를 발생시키게 된다. 따라서 연료펌프(4)로부터 공급된 연료는 분사되면서 점화되어 정상적인 동작이 진행된다.

이와 반대로, 연료가 분사되기 시작한 후 일정시간이 지나도 점화되지 않으면 연소검지기(5)가 이를 감지하여 연료분사를 중지시키는 한편, 연료가 계속 분사되는 것을 억제하게 된다.

예컨데, 상기와 같은 연료분사가 시작한 후 일정시간이 지나도 착화가 되지않으면 미세하게 분무된 연료가 연소로(7)내에 가득한 상태로 즉, 불착화 차단시간내에서 지연착화가 일어날 경우, 점화기(3) 로부터 스파크가 발생됨과 동시에 상기 연소로(7)내에 가득찬 연료가 동시에 점화되어 연소로(7)내의 압력이 갑작스럽게 상승되면서 폭발이 일어나는 위험성이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 점화시 연소온도를 감지하여 불착화 차단시간을 달리함으로써 지연착화로 인한 폭발을 방지하는 연소기기의 연소 안전제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연소기기의 연소 안전제어장치는, 연료의 연소를 행하는 연소로, 점화기의 점화여부를 감지하는 점화 여부를 구비하고, 일정시간동안 점화가 되지 않으면 연료분사를 정지시키는 연소기기의 연소 안전제어장치에 있어서, 연소로의 내부온도를 측정하는 연소로온도 측정부; 연소기기의 분사연료에 따른 착화여부를 감지하는 착화 감지부; 상기 점화가 되지 않을 경우, 상기 연소로온도 측정부에서 측정된 온도의 높고 낮음에 따라 상기 착화 감지부의 불착화 차단시간을 다르게 제어하기 위한 시스템 제어부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

이하, 예시된 도면을 참조하여 본 발명을 일실시예를 들어 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 의한 연소기기의 연소 안전제어장치를 나타낸 블럭구성도이다.

제2도에서, 연소기기에 전원을 공급하는 전원 공급부(21)와, 제어신호 인가부(22)와, 연소기기의 연소로 내부에 설치된 온도세선에 의해 온소로의 온도를 측정하거나, 또는 온풍기의 경우 연소로 주위 공기온도를 측정하고, 보일러의 경우 수관내의 물의 온도를 측정하는 연소로온도 측정부(24)와, 연소기기의 분사연료에 따른 착화여부를 감지하는 착화 감지부(24)와, 상기 점화가 되지 않을 경우, 상기 연소로온도 측정부(23)에서 측정된 온도의 높고 낮음에 따라 상기 착화 감지부(24)의 불착화 차단시간을 다르게 제어하기 위한 시스템 제어부(25)로 구성된다.

특히 시스템 제어부(25)는 측정된 연소로의 온도가 기준값으로 설정된 연소로 내부온도 보다 작을때의 불착화 차단시간(t₂)은, 측정된 연소로의 온도가 설정된 내부온도보다 크거나 같을때의 불착화 차단시간(t₁)보다 길게 설정된다.

또한, 상기 연소 안전제어장치는 상기 시스템 제어부(25)에서 인가되는 제어신호에 의해 상기 착화 감지부(24)에서 감지된 착화 및 불착화에 대한 동작상태를 표시하는 표시부(29)로 구성되어 있다.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 동작을 일실시예를 들어 상세히 설명한다.

제3도는 본 발명에 따른 지연착화에 따른 연소내의 압력변화를 나타낸 그래프로서, Y 측은 점화시 연소로내의 압력을 나타내고, X 측은 지연착화 시간을 나타낸 것이다. 그리고 31 은 연소로의 온도가 설정된 연소로 온도보다 크거나 같은상태를 나타낸 그래프이고, 32 는 연소로의 온도가 설정된 연소로 온도보다 작은상태를 나타낸 그래프이다. 상술된 불착화 차단시간은 점화시 발생되는 압력이 연소기기의 정상작동에 무리를 주지않고, 또한 발생되는 폭발음이 소비자가 인지하지 않을 정도로 압력(P_O)을 선정됨을 근거로 시간 t1, t2 이 선정하게 된다.

즉, 연소로의 온도가 설정된 연소로 온도보다 크거나 같은 경우(제3도 31) 불착화 차단시간 t1 은 약 2 - 3 초로 선정되는 것이 실험결과 적당하고, 또한 온도가 설정된 연소로 온도보다 작은 경우(제3도 32)에는 연소로 내의 압력이 점화순간보다는 점화후 연소로 내부에 흘러내린 연료들이 증발되면서 연소되어 발생되는 압력이 더 크게 되므로 이를 기준압력(P_O)과 비교하여 t2 를 선정하는 것이 적당하며 t2 은 약 5 - 7 초로 적당하다.

이어서 제2도와 제3도 및 제4도를 참조하여 상세히 설명한다.

운용자는 전원공급부(21)와 제어신호 인가부(22)를 이용하여 연소로온도 측정부(23)를 동작시키면 측정되는 연소로의 내부온도는 시스템 제어부(26)에 입력된다. 이어서 온도센서(제1도 6)에 의해 측정된 실내온도는 401 단계와 같이 측정되는 실내온도와 시스템 제어부(26)에 설정된 기준데이타를 비교한 결과, 측정된 실내온도가 설정된 온도데이터보다 크면, 402 단계와 같이 연소기기는 동작을 하지 않는다. 상기 401 단계에서 비교결과, 측정된 실내온도가 설정된 기준데이터보다 작으면, 403 단계로 나아가 버너팬 구동제어부(26)와 점화기 구동제어부(27) 및 연료펌프 구동제어부(28)를 온되도록 동작시킨다. 그리고 404 단계에서 연소기기가 정상동작되는가를 비교하여, 상기 연소기기가 정상동작이 아니면, 리턴된다.

상기 404 단계에서 연소기기가 정상동작일 경우 405 단계로 나아가 연소로온또 측정부(23)에서 측정된 연소로의 내부온도와 시스템 제어부(25)에 이미 설정된 연소로의 기준데이터를 비교하게 된다. 비교결과, 연소로의 온도가 설정된 연소로 내부온도 보다 크거나 같을때, 406 단계로 나아가 제3도와 같이 일정시간 (불착화시간(t1)) 지연후에 착화 감지부(24)로부터 입력되는 착화여부 제어신호를 시스템 제어부(25)에서 판단하게 된다(407 단계).

상기 407 단계에서 판단결과, 불착화인 경우, 408 단계로 나아가 점호기 구동제어부(27) 및 연료펌프 구동제어부(28)의 동작을 오프시키고, 소정시간동안 버너팬 구동제어부(26)를 동작시켜 제1도에 도시된 연소로(7) 내부의 폐가스를 방출시킨 후에 정지하게 된다. 그리고 409 단계에서 연소기기의 불착화됨을 표시부(30)에 표시하게 된다.

상기 407 단계에서 판단결과, 착화인 경우, 410 단계로 나아가 점화기 구동제어부(28)를 동작시켜 점화기를 오프시킴과 동시에 정상적인 난방운전을 수행하게 된다.

또한, 상기 404 단계에서 연소로의 온도가 설정된 연소로 기준 데이터보다 작을때는 411 단계에서 일정시간(불착화시간(t2)) 지연후에 착화 감지부(24)로부터 입력되는 착화여부 제어신호를 시스템 제어부(25)에서 판단하게 된다(412 단계).

상기 412 단계에서 판단결과, 불착화시, 상술된 바와 같이 408 단계와 409 단계를 동작수행된다. 이와 반대로 412 단계에서 판단결과, 착화된 경우 410 단계로 나아가 점화기 구도제어부(27)에 의해 점화기를 오프시키고, 정상적인 난방운전을 수행하게 된다.

또한, 본 발명은 상기한 실시예에 한정하지 않고 본원의 기술적요지를 벗어나지 않는 범위내에서 변형실시할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 연소기기의 연소 안전제어장치는, 점화시 연소온도를 감지하여 불착화 차단시간을 달리함으로써 지연착화로 인한 폭발을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 연료의 연소를 행하는 연소로, 점화기의 점화여부를 감지하는 점화 감지부를 구비하고, 일정시간동안 점화가 되지 않으면 연료분사를 정지시키는 연소기기의 연소 안전제어장치에 있어서: 연소로의 내부온도를 측정하는 연소로온도 측정부; 연소기기의 분사연료에 따른 착화여부를 감지하는 착화 감지부; 상기 점화가 되지 않을 경우, 상기 연소로온도 측정부에서 측정된 온도의 높고 낮음에 따라 상기 착화 감지부의 불착화 차단 시간을 다르게 제어하기 위한 시스템 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 연소기기의 연소 안전제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 시스템 제어부는 측정된 연소로의 온도가 기준값으로 설정된 연소로 내부온도 보다 작을때의 불착화 차단시간(t2)은, 측정된 연소로의 온도가 설정된 내부온도보다 크거나 같을때의 불착화 차단시간(t1)보다 길게 설정함을 특징으로 하는 연소기기의 연소 안전제어장치.