KR0170177B1 - 연소장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 급기·배기로의 폐색상태에 따라 발생하는 연소불량상태를 신속하게 회피할 수 있음과 아울러 정상시에는 점화지연이 발생하지 않도록 한 연소장치에 관한 것이다. 연소실에 있어서의 급기·배기로의 폐색정도를 연소중인 연소팬(4)의 정상시에 있어서의 기준팬전류에 대한 검출팬전류의 저하비율에 의거하여 검출하는 폐색정도검출수단(55)과, 상기 폐색정도검출수단(55)에서의 폐색정도가 기준치이상일 때에는 점화를 중지하는 점화전폐색감시수단(54)을 형성한다. 상기 점화전폐색감시수단(54)은, 상기 폐색정도검출수단(55)이 검출하는 폐색정도가 기준치이하일 때에는 차회의 점화개시전에 있어서의 감시를 생략한다.

Description

연소장치

제1도는 본 발명의 실시예에 관한 급탕장치의 개략도.

제2도는 상기 급탕장치의 제어유니트 근방의 블록도.

제3도는 상기 급탕장치의 동작을 설명하는 플로챠트.

제4도는 상기 급탕장치의 동작을 설명하는 플로챠트.

제5도는 연소팬의 회전수 - 팬전류 특성을 나타낸 그래프.

제6도는 폐색율 - 보정치의 관계를 나타낸 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 급탕장치(연소기) 1 : 열교환수로

2 : 가스버너 3 : 연소하우징

4 : 연소팬 32 : 배기덕트

51 : 팬전류검출부(팬전류검출수단)

52 : 회전수검출부(회전수검출수단)

53 : 팬제어부(팬제어수단)

54 : 고폐색감시부(점화전폐색감시수단)

55 : 보정치산출부(패색정도검출수단, 보정치산출수단)

56 : 안전운전부(안전운전수단)

본 발명은 급탕기 등의 연소장치에 관한 것이다.

이러한 종류의 연소장치에 있어서는, 급기·배기로가 폐색(閉塞)된 경우에는 연소불량이 발생하기 때문에, 연소상태가 불량하게 되기 전에 운전을 신속하게 정지하는 것이 바람직하다. 따라서, 발명자들은, 점호개시전에 있어서의 폐색상태를 검출하여, 급기·배기로에 지장이 없을 때에는 점화를 실시하고, 급기·배기로에 지장이 있을 때에는 점화를 정지하는 것을 실험하였다. 그러나, 점화시마다 폐색상태를 검출하여 그 상태를 판별하는 동작이 필요하기 때문에 정상시에도 점화가 지연되며, 특히 급탕기에서는 물의 흐름을 검출한 후에 작동이 개시되기 때문에, 점화되기 전까지 급탕전에서 냉수가 계속 흘러나온다는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해소하여, 급기·배기로의 폐색상태에 따라 발생하는 연소불량상태를 신속하게 회피할 수 있음과 아울러 정상시에는 점화지연이 발생하지 않는 연소장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 버너를 수용하는 연소실과, 상기 연소실에 연통하는 급기·배기로와, 상기 버너에 연소용 공기를 공급하는 연소팬과, 상기 급기·배기로의 폐색정도를 검출하는 폐색정도검출수단과, 상기버너의 점화개시전에 연소팬을 소정 회전수로 회전시킴과 아울러 연소중에는 필요 연소량에 대응한 연소용 공기량이 얻어지는 목표회전수가 되도록 상기 연소팬을 제어하는 팬제어수단과, 점화개시전에 검출되는 폐색정도가 기준치 이상일 때에는 점화를 중지하는 점화전폐색감시수단을 구비한 연소장치에 있어서, 상기 점화전폐색감시수단은, 연소중에 상기 폐색정도검출수단이 검출하는 폐색정도가 기준치 이하일 때에는, 즉 폐색정도에 지장이 없을 때에는 차희의 점화개시전에 있어서의 감시를 생략하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은, 폐색상태에 따라서 점화가능한 경우에는 폐색상태에 따라 팬 회전수를 보정하여 연소를 계속하고 또 폐색상태가 진행되어 운전을 정지하도록 하는 경우에는, 상기 폐색정도검출수단이 검출하는 연소중의 급기·배기로의 폐색정도에 대응한 팬회전수의 보정치를 산출하는 보정치산출수단과, 산출된 보정치가 제1소정치 이상 제2소정치 미만일 때에는 상기 보정치로 목표 회전수를 보정하고, 제2소정치 이상 제3소정치 미만일 때에는 상기 목표회전수를 상기 보정치로 보정함과 아울러 연소능력을 제한하고, 제3소정치 이상에서는 연소를 정지하는 안전운전수단을 구비하도록 하여, 상기 보정치가 제2소정치 미만일 때에, 상기 점화전폐색감시수단이 차회의 점화개시전에 있어서의 감시를 생략하도록 하여도 된다.

또한, 본 발명은, 상기 연소팬에 흐르는 팬전류를 검출하는 전류검출수단과, 상기 연소팬의 회전수를 검출하는 회전수검출수단을 구비하여, 상기 폐색정도 검출수단은 연소중인 상기 연소팬의 정상시에 있어서의 기준팬전류에 대한 감출팬전류의 저하비율에 의거하여 폐색정도를 검출하고, 상기 점화전폐색감시수단은 상기 소정 회전수에 있어서의 검출팬전류가 역치이하일 때에 점화를 중지하도록 하여도 된다.

또, 이 경우, 본 발명은, 연소중인 연소팬의 정상시에 있어서의 기준팬전류에 대한 검출팬전류의 저하비율에 의거하여 연소중의 급기·배기로로의 폐색정도에 대응한 팬회전수의 보정치를 산출하는 보정치산출수단과, 산출된 보정치가 제1소정치 이상 제2소정치 미만일 때에는 상기 보정치로 목표회전수를 보정하고, 제2소정치 이상 제3소정치미만일 때에는 상기 목표회전수를 상기 보정치로 보정함과 아울러 연소능력을 제한하고, 제3소정치 이상에서는 연소를 정지하는 안전운전수단을 구비하여, 상기 보정치가 제2소정치 미만일 때에, 상기 점화전폐색감시수단이 차회의 점화개시전에 있어서의 감시를 생략한다.

이와같이 검출팬전류의 변동에 의하여 폐색정도를 검출할 때에는, 상기 팬전류검출수단이 팬전류를 소정 시간마다 검출하고, 소정수의 검출팬전류의 평균치에 의거하여 상기 폐색정도검출수단이 폐색정도를 검출하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 팬제어수단이 점화개시전에 상기 연소팬을 제1소정회전수 또는 이 제1소정회전수보다 큰 회전수인 제2소정회전수로 회전시키도록 하고, 상기 점화전폐색감시수단이 감시를 생략하였을 때에는 제1소정회전수로, 감시를 하였을 때에는 제2소정회전수로 회전시키도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 폐색정도검출수단은 상기한 구성에 한정되는 것이 아니며, 상기 연소팬에서 얻어지는 송풍량을 검출하여, 이것과 필요 연소량에 대응하는 목표 송풍량을 비교하여 폐색정도를 검출하여도 되고, 또 상기 보정치산출수단은 이 폐색정도에 대응하여 연소팬의 회전수를 보정하는 보정치를 산출하는 수단을 이용하여도 된다.

본 발명에 의하면, 상기 점호전폐색감시수단은, 상기 폐색정도검출수단이 검출하는 폐색정도가 기준치 이하, 즉 폐색정도에 지장이 없을 때에는 차회의 점화개시전에 있어서의 감시를 생략한다. 한편, 상기 폐색정도검출수단이 검출하는 폐색정도가 기준치이상, 즉 폐색정도에 지장이 있을 때에는 차회의 점화개시전에 있어서의 감시가 행해진다. 따라서, 폐색상태에 지장이 있을 때에만 차회 의 점개새시전에 상기 점화폐색감지수단이 작동한다.

폐색상태에 따라서 점화가능한 경우에는 폐색상태에 따라 팬회전수를 보정하여 연소를 계속하고 또 폐색상태가 진행되어 운전을 정지하도록 할 때에는, 보정치를 3단계로 설정하여, 낮은 제1소정치 이상 제2소정치 미만에서는 팬 회전수를 보정하여 운전을 계속하고, 중간정도인 제2소정치 이상 제3소정치 미만에서는 팬회전수를 보정함과 아울러 연소능력을 제한하여 대응하고, 또한 높은 제3소정치 이상이 되었을 때에는 운전을 정지한다. 이 경우, 차회의 점화개시전에는 보정치가 낮은 제2소정치 미만의 영역에서는 연소에 지장이 없기 때문에 상기 점화전폐색감시수단의 작동을 생략하고, 보정치가 제2소정치 이상의 영역에서는 연소에 지장이 있기 때문에 동작시킨다.

폐색정도는, 예를들면 상기 팬제어수단이 점화전에 상기 연소팬을 소정회전수로 회전시키고, 상기 소정회전수에 있어서의 검출팬전류의 변화에 의하여 판별한다.

그리고, 연소중의 검출팬전류의 저하비율에 의거하여 연소중의 급기·배기로의 폐색정도에 대응한 팬회전수의 보정치를 산출하여, 보정치가 상기 제2소정치 미만인 영역에서는 상기 고폐색감시수단의 동작을 생략한다.

이와같이 팬전류의 변화에 의하여 점화개시전에 있어서의 폐색상태를 판별할 때에는, 팬전류를 소정 회수의 샘플링타임마다 검출하고, 이것을 평균화함으로써 일시적인 노이즈 등에 의한 오동작을 배제한다.

점화개시전의 폐색상태를 검출하기 위하여 상기 연소팬을 소정회전수로 회전시키는 경우에는 제1소정회전수보다 큰 제2소정회전수로 회전시키다. 상기 점화전폐색감시수단이 작동시키는 상태에서 돌풍 등에 의하여 일시적으로 폐색상태가 진행되는 경우가 있고, 이 경우에 운전정지상태가 발생하는 경우가 있기 때문에, 회전수를 높여 회전시킴으로써, 폐색정도의 검출에 여유를 가질수 있어 돌풍 등에 의한 일시적인 폐색상태에서의 운전정지를 회피한다.

한편, 상기 점화전폐색감지수단이 동작을 생략하는 경우, 즉 폐색상태에 지장이 없는 경우에는 제2회전수보다 작은 제1회전수로 회전시킨다.

본 발명의 실시예를 제1도-제6도에 의거하여 상세하게 설명한다.

제1도에 나타낸 바와 같이, 연소기인 급탕장치 (A)는 실외에 설치되는 급탕기 본체(K)와, 주방 등에 설치되며 급탕기 본체(K)와 2선 와이어(N)로 접속되는 리모콘(L)을 구비한다.

급탕기 본체(K)는 열교환 수로(1)와, 가스버너(2)와, 연소하우징(3)과, 연소용공기를 연소하우징(3)내로 도입하는 연소팬(4)과, 제어유니트(5)를 구비한다.

열교환 수로(1)는 급수관(11), 열교환기관(12), 바이패스관(13) 및 출탕관(14)으로 구성되어 있다.

급수관(11)은 상류측이 상수도에 접속되고 하류측이 전동수량제어장치(15)의 입구에 접속되어 있다. 상기 급수관(11)에는 상류측부터 물필터겸용 드레인 벨브(111), 수량센서(112), 급수서미스터(113)가 배치되어 있다.

열교환기관(12)은, 상류 입구측이 전동수량제어장치(15)의 일측 출구측에 접속되며, 그 중간부분이 가스버너(2) 상측에 설치된 열교환기(121)를 통과하고, 하류 출구측이 출탕관(14)에 접속되어 있다. 열교환기관(12)내를 통과하는 물은 가열기(121)에 의해서 가열된다. 또, 외벽에는 과열방지장치(122)가 배치되고, 하류 출구측에는 부기체(缶器體)서미스터(123)가 배치되어 있다.

바이패스관(13)은 상류 입구측이 전동수량제어장치(15)의 타측 출구측에 접속되며, 하류단이 출탕관(14)의 상류측{열교환기관(12)의 하류단측}에 접속되어 있다. 출탕관(14)에는 동결을 방지하는 동결예방히터(141), 출탕온도를 검출하는 출탕서미스터(142), 과압안전밸브겸용 드레인 밸브(143), 온수를 출탕하기 위한 급탕전(144)이 상류측에서 하류측에 걸쳐서 배치되어 잇다.

전동수량제어장치(15)는 액추에이터제어부(58)에 의해서 통전제어되며, 급수관(11)을 통과하는 수량 및 열교환기관(12)을 통과하는 열교환 수량과 열교환 기관(12)을 경유하지 않고 출탕관(14)에 도달하는 바이패스관(13)을 흐르는 바이패스 수량과의 비율을 제어한다.

급탕전(144)은 주방이나 욕실에 배치되는 수도꼭지에서 토출되는 온수의 양을 조절하는 온수밸브이다. 수량센서(112)는 날개차식으로서 급수관(11)내를 흐르는 수량에 대응한 펄스를 송출한다.

능력3단절환식 가스버너(2)는 연소하우징(3)내에 배치되며, 연소팬(4)에 의해서 연소용 공기가 공급됨과 동시에 가스관(6)을 통하여 가스가 공급되어 강제연소된다. 상기 가스관(6)에는 메인전자밸브(61), 거버너비례전자밸브(62) 및 능력절환전자밸브(63,64)가 배치되어 있다. 또한 21은 점화전극, 22는 점화기, 23은 연소불꽃을 검지하기 위한 플레임로드, 24는 과열방지용 온도휴즈, 25는 동결예방히터(141)를 작동시키기 위한 저온감지스위치이다.

출탕서미스터(142)는 출탕온도를 검출하기 위한 것이고, 급수서미스터(113)는 급수온도를 검출하기 위한 것이다. 또, 부기체서미스터(123)는 열교환기(121)를 통과한 물의 온도를 검지하기 위하여 설치되어 있다.

능력절환전자밸브(63,64)는 액추에이터제어부(58)에 의해서 통전제어되며, 밸브열림상태와 밸브닫힘상태의 조합에 의해서 {즉, 능력절환전자밸브(63,64)가 모두 열린 상태, 능력절환전자밸브(63)만이 열린 상태, 능력절환전자밸브(64)만이 열린상태} 가스버너(2)로의 공급량을 3단계로 절환한다. 또한, 플레임로드(23)는 능력절환전자밸브(63)만이 열린 상태로 된 경우 또 능력절환전자밸브(64)만이 열린 상태로 된 경우에도 연소불꽃을 검출할 수 있도록, 능력절환 전자밸브(63)에 대응한 버너와 능력절환전자밸브(64)에 대응한 버너에 걸쳐서 설치되어 있다.

거버너비례전자밸브(62)는 액추에이터제어부(58)에 의해서 통전제어되며, 통전량에 따른 열림도를 나타내며, 가스관(6)을 흐르는 가스량을 연속적으로 가변한다. 따라서, 능력절환전자밸브(63,64)와 거버너비례전자밸브(62)를 조합함으로써 연소제어폭을 크게 또한 정밀한 제어가 가능하게 된다.

연소하우징(3)은, 상부에 연소배기가스(31)를 모아서 외부로 배출하는 배기덕트(32)가 연설되어 있다. 리모콘(L)은 설정온도변경을 지시하는 누름버튼스위치, 운전의 개시나 정지를 지시하는 운전스위치(71), 표시기(72), 운전램프, 연소램프 등을 구비한다.

마이크로컴퓨터를 가지는 제어유니트(5)는, 제2도에 나타낸 바와 같이 팬전류를 검출하는 팬전류검출부(51)와, 연소팬(4)의 회전수를 검출하는 회전수검출부(52)와, 연소팬(4)을 피드백제어하는 팬제어부(53)와, 점화개시전에 급기·배기로{배기덕트(32) 등}의 고폐색(高閉塞){예를들면 90%이상의 폐색상태}을 감시하는 고폐색감지부(본 발명의 점화진폐색감지수단에 상당)(54)와, 연소중에 급기·배기로의 폐색상태를 검출함과 아울러 폐색상태에 대응한 회전수의 보정치를 산출하는 보정치산출부(55)와, 폐색상태에 대응하여 점화중지나 급탕능력(연소능력)을 제한하는 안전운전부(56)와, 열량산출부(57)와, 메인전자밸브(61) 등을 제어하는 액추에이터제어부(58)를 구비한다.

팬전류검출부(51)는 전류센서(41)의 출력에 의거하여 팬전류를 검출한다. 또한, 고폐색감시부(54)가 폐색감시를 할 경우, 팬전류의 검출은 0.5초마다 합계 5회 실시한다.

회전수검출부(52)는 연소팬(4)에 배치된 회전수센서(42)(홀 소자 등)의 출력에 의거하여 팬회전수를 검출한다.

팬제어부(53)는, 점화개시전에는 프리퍼지 회전수인 팬소정회전수(2700rpm)로 연소팬(4)을 회전시키고, 점화시에는 점화회전수(2250rpm)로 연소팬(4)을 회전시키고, 급탕중에는 열량산출부(57)가 산출한 필요 연소량에 따른 미리 설정된 목표회전수로 회전하도록 연소팬(4)을 회전수센서(42)의 출력에 의거하여 피드백제어한다. 후술하는 보정치산출부(55)가 산출한 보정치가 1이상 1.2미만일 경우, 목표회전수에 보정치(H)를 곱하여 회전수를 증가시킨다. 또한, 후술하는 바와 같이 전원투입후의 초기 급탕시 및 차회 급탕시에 고폐색감시부(54)가 작동할 때에는, 팬제어부(53)는 점화개시전의 프리퍼지 회전수인 팬소정회전수를 상기 소정회전수(2700rpm)보다 큰 회전수(3000rpm)로 연소팬(4)을 회전시킨다.

고폐색감지부(54)는, 점화개시전의 프리퍼지시에 팬저류검출부(51)가 0.5초마다 합계 5회 검출한 팬전류의 평균치가 역치(예를들면 400mA)이하인 경우{예를들면, 폐색율에서는 90%이상에 상당}, 액추에이터제어부(58)에 지시하여 점화를 중지한다.

보정치산출부(55)는, 급탕증(연소중)에 있어서의 연소팬(4)의 소정회전수에 대한 검출팬전류의 저하비율에 의거하여 급기·배기로의 폐색상태를 검출함과 아울러, 이하에 나타낸 방법에 의하여 급기·배기로의 폐색상태에 대응한 보정치(H)(페색정도)를 산출한다. 따라서, 본 실시예에서는 보정치산출부(55)가 폐색정도를 검출하는 수단을 겸하고 있다.

제5도에 있어서, 81은 폐색되어 있지 않은 경우의 팬회전수 - 팬전류 특성을 나타내는 정상라인이고, 82는 보정치 1.0에 있어서의 팬회전수 - 팬전류특성을 나타낸 것으로 보정할 것인가 아닌가를 결정하는 기준치라인이고, 83은 보정치1.1에 있어서의 팬회전수 - 팬전류 특성을 나타낸 것으로 급탕능력을 제한할 것인가 아닌가를 결정하는 기준치라인이고, 84는 보정치 1.2에 있어서의 팬회전수 - 팬전류 특성을 나타낸 것으로 급탕을 정지할 것인가 아닌가를 결정하는 기준치라인이고, 85는 보정치를 구하기 위해서 실험에 의하여 결정된 팬회전수 - 팬전류 특성을 나타낸 보조치(補助値)라인이다.

또, I1, I2는 각각 보조치라인(85) 및 기준치라인(82)에 있어서의 팬전류치, I0는 팬전류검출부(51)가 검출한 팬전류치, a는 I2 - I1, b는 I0 - I1이다. 그리고, 보정치산출부(55)는 보정치(H)를 {(a/b)-1}×α+1의 식에 의하여 구한다, 또한 α는 1이하의 정수이다.

제6도에 보정치(H)와 폐색율과의 관계를 나타낸다. 안전운전부(56)는, 보정치산출부(55)가 산출한 보정치(H)가 1.0(제1소정치)이상 1.1(제2소정치)미만인 경우에는 목표회전수를 보정치(H)로 보정하고, 1.1(제2소정치)이상 1.2(제3소정치)미만인 경우에는 목표회전수를 보정치(H)로 보정함과 아울러, 최대급탕능력(연소능력)을 14호-10호(16호 급탕기의 경우)로 제한하고, 1.2(제3소정치)이상인 경우에는 연소의 정지를 지시한다.

열량산출부(57)는, 급수서미스터(113)가 검출하는 검출급수온도 및 수량센서(112)가 검출하는 검출급수량에 의거하여, 출탕서미스터(142)가 검출하는 출탕온도가 설정온도가 되는 필요연소량을 산출한다.

본 실시예의 급탕장치(A)는 필요연소량에 의거하여 연소팬(4)의 목표회전수를 결정하고, 연소팬(4)의 실제 회전수에 따라 거버너비례전자밸브(62)의 통전량을 제어하는 소위 팬선행형의 제어이기 때문에, 액추에이터제어부(58)는, 목표회전수가 보정되어 있는 경우, 회전수검출부(52)가 검출한 회전수를 보정치(H)로 나눔으로써 보정을 상쇄하여 필요연소량이 되도록 능력절환전자밸브(63,64)를 절환하여 거버너비례전자밸브(62)로의 통전량을 제어한다. 또, 필요에 따라서 전동수량제어장치(15)를 제어하는 분배비를 조절한다.

다음은, 급탕장치 (A)의 제어유니트(5)의 작동을 제3도 및 제4도에 나타낸 플로챠트에 의거하여 설명한다.

사용자가 운전스위치(71)를 압압조작하여 급탕기 본체(K)를 운전상태로 하고서 급탕전(144)를 연다. 스텝1에서, 검출수량 W≥2.7리터/분(l/分)인가 아닌가를 판별하고, 검출수량 W≥2.7리터/분인 경우(YES)에는 스텝2로 진행한다.

스텝2에서, 플래그(F)가 1인가 아닌가를 판별하고, F=1이 아닌경우(NO)에는 스텝3으로 진행하고, F=1인 경우(YES)에는 스텝4로 진행한다. 또한, 전회의 급탕시에 보정치(H)가 1.1미만이고 폐색율이 60%미만에 상당한 경우에는 플래그가 0으로 세트되며, 전원투입후의 초기 운전시나 보정치(H)가 1.1이상이고 폐색율이 60%이상에 상당한 경우에는 플래그가 1로 세트된다. 전원투입후의 초기 운전시에는 아직 폐색상태를 검출하지 않은 상태이기 때문에, 점화전에 고폐색감시부(54)에 의해서 폐색상태를 검출하는 것이 바람직하므로 플래그는 1로 세트된다.

스텝3에서, 연소팬(4)이 소정의 제1(프리퍼지)회전수(2700rpm)로 2초간 회전되도록 지시하고서 스텝7로 진행한다. 이 경우는, 전회의 연소에서는 보정치(H)가 1.1미만(폐색율이 60%미만에 상당)이기 때문에, 점화개시정의 폐색상태의 감시를 생략하고서 착화동작의 스텝7로 진행한다.

한편, 플래그가 1로 세트되어 있을 때에는, 전원투입후의 초기 운전이거나 혹은 전회의 연소에서 보정치(H)가 1.1이상(폐색율이 60%ㅇ;싱에 상당)이기 때문에, 스텝4에서 연소팬(4)이 상기 제1소정회전수보다 큰 소정의 제2(프리퍼지)회전수(3000rpm)로 회전되도록 지시하고, 스텝5에서 고폐색감시부(54)가 급기·배기로의 폐색상태를 검출한다. 구체적으로는 점화개시전에 팬전류 검출부(51)가 0.5초마다 합계 5회 검출한 팬전류의 평균치와 역치(예를들면 400mA; 폐색율 90%에 상당)을 비교한다.

스텝6에서, 평균치≤역치인 경우(YES)에는 폐색율 90%이상이라 간주하고서 후술하는 연소팬(4)을 정지하는 스텝19로 진행한다. 또, 평균치 역치인 경우 (NO)에는 폐색율 90%미만이라 간주하고 스텝7로 진행한다.

스텝7에서, 점화기(22)를 작동상태로 하고, 전자밸브{메인전자밸브(61), 능력절환전자밸브(63)}를 열림상태로 유지하고 거버너비례전자밸브(62)를 작동(점화 열림도)시켜 가스버너(2)에 점화하고서 스텝8로 진행한다. 또한, 이 때의 연소팬(4)의 회전수는 거버너비례전자밸브(62)의 점화 열림도에 대응한 점화 회전수(2250rpm)가 된다.

스텝8에서, 플레임로드(23)로 연소불꽃을 검지하고, 검지된 경우(YES)에는 스텝9로 진행한다.

스텝9에서, 점화기(22)를 정지하고 스텝10으로 진행한다.

스텝10에서, 연소중의 폐색상태를 보정치산출부(55)에서 검출하고, 폐색상태에 따른 비례제어를 실시한다.

급수서미스터(113)가 검출하는 검출급수온도와 수량센서(112)가 검출하는 검출급수량에 의거하여, 열량산출부(57)가 출탕온도가 설정온도로 되는 필요연소량을 산출한다. 열량산출부(57)가 산출한 필요연소량에 따른 미리 설정된 목표 회전수로 회전하도록 연소팬(4)을 회전수센서(42)의 출력에 의거하여 팬제어부(53)가 피드백제어한다. 또한, 보정치산출부(55)가 산출한 보정치가 1이상 1.2미만인 경우에는 목표회전수에 보정치(H)를 곱하여 목표회전수를 보정한다.

회전수검출부(52)가 검출한 회전수에 의거하여 엑추에이터제어부(58)가 연소량을 역산하여{목표회전수가 보정되어 있는 경우에는 회전수검출부(52)가 검출한 회전수를 보정치(H)로 나눈다}, 이 연소량이 얻어지도록 능력절환전자밸브(63,64)를 절환하여 거버너비례전자밸브(62)로의 통전량을 제어한다. 또, 필요에 따라서 전동수량제어장치(15)를 제어하여 분배비를 조절한다.

스텝11에서, 보정치산출부(55)에 의해서 연소중의 폐색상태를 검출함과 아울러, 급기·배기로의 폐색상태에 따른 보정치(H)를 산출하고서 스텝12로 진행한다.

스텝12에서, 보정치(H)가 1.1이상(폐색율 60%이상에 상당)인가 아닌가를 판별하고, 보정치(H)가 1.1이상인 경우(YES)에는 스텝13으로 진행하고, 보정치(H)가 1.1미만인 경우(NO)에는 후술하는 스텝21로 진행한다.

스텝13에서, 플래그(F)를 1로 세트하고 스텝14로 진행한다.

스텝14에서, 급기·배기로의 폐색상태에 따라 급탕능력(연소능력)을 제어한다. 예를들면, 정상시의 최대 급탕능력이 16호인 경우에 다음과 같이 능력을 제어한다.

폐색율 60%이상 65%미만에서 최대 급탕능력을 14호로 제어한다.

폐색율 65%이상 70%미만에서 최대 급탕능력을 12호로 제어한다.

폐색율 70%이상 75%미만에서 최대 급탕능력을 11호로 제어한다.

폐색율 75%이상 80%미만에서 최대 급탕능력을 10호로 제어한다.

스텝14에서, 최대 급탕능력이 10호미만이 되는 경우(YES : 보정치(H)가 1.2이상, 폐색율 80%이상에 상당)에는 후술하는 스텝22로 진행하고, 10호이상의 경우(NO)에는 스텝16으로 진행한다.

스텝 16에서, 검출수량 W≤2.3리터/분인가 아닌가를 판별하고, W≤2.3리터/분인 경우(YES)에는 스텝17로 진행하고, W2.3리터/분인 경우(NO)에는 스텝10으로 되돌아간다.

스텝17에서, 전자밸브{메인전자밸브(61), 능력절환전자밸브(63,64)}를 닫힘상태로 하고, 거버너비례전자밸브(62)를 작동정지(최소 열림도)하고, 연소팬(4)을 정지하고서 스텝18로 진행한다.

스텝18에서, 급탕전(144)이 열릴때까지 대기한다.

또한, 상기 스텝19에서 연소팬(4)을 정지(점화작동을 중지한다)할 때에는 스텝20으로 진행한다. 스텝20에서, 표시기(72)에 에러표시 90{급기·배기로의 폐색율이 90%이상}이 표시되도록 지시하고, 운전을 정지한다.

또한, 스텝21에서는 플래그(F)를 0으로 세트하고, 최대급탕능력을 변경하지않고, 스텝16으로 진행한다.

또한, 스텝22에서는 전자밸브{메인전자밸브(61), 능력절환전자밸브(63,64)}를 닫힘상태로 하고, 거버너비례전자밸브(62)를 작동정지(최소 열림도)하고, 연소팬(4)을 정지하고서 스텝23으로 진행한다.

스텝23에서, 표시기(72)에 에러표시 99{급기·배기로의 폐색율이 80%이 상}이 표시되도록 지시하고서 운전을 정지한다.

상기 실시예의 급탕장치에 의하면, 급탕중에 보정치산출부(55)가 산출한 보정치(H)가 1.1미만(폐색율 60%미만)인 경우에는, 차회의 점화개시전에 실행하는 고폐색감시부(54)에 의한 고폐색감시를 생략혀여 가스버너(2)를 신속하게 점화하는 구성이다. 따라서, 보정치(H)가 1.1미만(폐색율 60%미만)인 경우에 있어서의 점화지연{0.5s×5회=2.5초}을 방지할 수 있어 신속하게 급탕이 재개되기 때문에, 급탕개시시에 있어서의 냉수의 유출을 방지할 수 있어 사용의 편리성이 우수하다.

또한, 보정치(H)가 1.1이상 1.2미만인 경우에는 점화전에 있어서의 고폐색감시부(54)에 의한 감시를 실시하는 구성이기 때문에, 보정치(H)가 1.1미만에 있어서의 고폐색감시를 생략함에 의한 안정성의 저하는 발생하지 않는다.

또, 전원투입후의 초기 급탕시나 전희 급탕시의 보정치(H)가 1.1이상인 경우, 팬전류검출부(51)가 팬전류를 0.5초마다 5회 검출하고, 이 5회의 검출팬전류의 평균치에 의거하여 고폐색감시부(54)가 급식·배기로의 폐색상태를 검출하는 구성이다.

따라서, 고폐색의 검지가 필요한 경우, 약간의 검출시간(2.5초)이 필요하지만 연소팬(4)이 회전개시한 직후의 점화개시전에 있어서 팬전류가 드리프트되더라도 정확하게 급기·배기로의 폐색상태를 검출할 수 있다.

또한, 급기·배기로의 폐색상태(폐색율 60%이상 80%미만)에 따라 최대 급탕능력 16호를 14호-10호로 제한하는 구성이다. 따라서, 급기·배기로의 폐색상태에 따른 안전한 급탕능력으로 급탕장치(A)를 사용할 수 있다.

또, 팬제어부953)가 점화개시전에 연소팬(4)을 회전시킬 때, 고폐색감시부(54)를 작동시키는 경우에는, 작동시키지 않는 경우의 회전수(예를들면 2700rpm)보다 큰 회전수 (예를들면 3000rpm)로 회전시키고 있다.

따라서, 폐색정도의 검출에 여유를 가질 수 있어, 고폐색감시부(54)를 작동시키고 있을 때에 돌풍 등에 의하여 일시적으로 폐색상태가 진행하더라도 급탕동작이 정지되는 일이 없다.

또한, 고폐색감시부(54)를 작동시키지 않는 정상인 경우의 프리퍼지의 회전수(예를들면 2700rpm)를 고폐색감시부(54)를 작동시키는 경우와 같도록 고회전수(예를 들면 3000rpm)로 설정하는 것도 생각할 수 있으나, 고회전수로 설정하면 점화회전수(예를들면 2200rpm)보다 훨씬 커지기 때문에, 프리퍼지의 회전수에서 점화회전수로 변화시키는데 시간이 소요됨으로써 점화가 지연되는 문제점이 있다. 본 실시예에서는 고폐색감시부(54)를 작동시키지 않는 경우의 프리퍼지의 회전수는, 종래와 마찬가지로 점화에 적합한 값이기 때문에, 점화가 지연되는 일이 없다.

본 발명은, 상기 실시예 이외에 다음과 같은 실시태양을 포함한다.

a. 상기 실시예에서는 설정온도를 가변할 수 있는 것으로 하였으나, 고정(예를들면 60℃,75℃)되어 있어도 된다.

b. 바이패스관이 없는 급탕장치나 원지식(元止式)이 급탕장치에 채용하여도 된다.

c. 상기 실시예에서는 연소기로서 급탕장치를 나타냈으나, 온풍난방기 등에 본 발명을 적용하여도 된다.

d. 상기 실시예에서는 보정치에 의거하여 폐색정도를 검출하도록 하였으나, 팬전류의 저하비율에 의거하여 직접 폐색정도를 검출하도록 하여도 된다.

e. 상기 실시예에서는 고폐색감시부(54)가 폐색감시를 할 경우, 0.5초마다 합계 5회 팬전류를 검출하는 것으로 하였으나, 회수 및 시간은 적절하게 변경할 수 있다. 또, 고폐색감시부(54)에서도 연소중과 마찬가지로 보정치산출부(55)에 의하여 폐색정도를 검출하도록 하여도 된다.

f. 연소팬을 배기통로측에 설치한 것에 본 발명을 적용하여도 된다.

g. 상기 실시예에서는 고폐색감시부(54)에 의한 폐색감시를 프리퍼지중에 하는 것으로 하였으나, 프리퍼지와는 관계없이 실행하도록 하여도 된다.

본 발명에 의하면, 금회의 연소중에 배기로의 폐색정도가 기준치 이하라고 폐색정도검출수단이 검출한 경우에는, 차회의 연소시에 있어서, 점화개시전에 있어서의 점화전폐색감사수단에 의한 감시를 생략하여 가스버너를 신속하게 점화하는 구성이다. 따라서, 폐색정도가 기준치 이하인 경우에 있어서의 점화지연을 방지할 수 있으므로, 신속하게 연소가 재개되기 때문에 사용의 편리성이 우수하다.

보정치산출수단이 산출한 보정치가 제2소정치 미만인 경우에는, 차회의 연소시에 있어서, 점화개시전에 있어서의 점화전폐색감시수단에 의한 감시를 생략하여 가스버을 신속하게 점화하는 구성이다. 따라서, 보정치가 제2소정치 미만인 경우에 있어서의 점화지연을 방지할 수 있으므로, 신속하게 연소할 수 있기 때문에 사용의 편리성이 우수하다. 또한, 보정치가 제2소정치 이상인 경우에는, 점화개시전에 있어서의 점화전폐색감지수단에 의한 감시를 실시한다.

상기 팬제어수단이 점화개시전에 소정의 회전수로 연소팬을 회전시킬 때, 점화전폐색감지수단을 작동시키는 경우에는, 작동시키지 않는 경우보다 큰 소정 회전수로 회전시키는 구성이다. 따라서, 폐색정도의 검출에 여유를 가질 수 있으며, 점화전폐색감지수단을 작동시키고 있는 상태에서 돌풍 등에 의하여 일시적으로 폐색상태가 진행되더라도 운전을 정지시키는 오작동을 방지할 수 있다.

점화개시전에는, 팬이 회전개시한 직후이기 때문에 팬전류가 드리프트하기 쉬우나, 팬전류검출수단이 팬전류를 소정 시간마다 검출하고, 소정수의 검출팬전류의 평균치에 의거하여 고폐색감지수단이 배기로의 폐색상태를 검출하는 구성이기 때문에, 약간의 시간이 소요되지만 정확하게 배기로의 폐색상태를 검출할 수 있다.

Claims (6)

1. 버너를 수용하는 연소실과, 상기 연소실에 연통하는 급기·배기로와, 상기 버너에 연소용 공기를 공급하는 연소팬과, 상기 급기·배기로의 폐색정도를 검출하는 폐색정도검출수단과, 상기 버너의 점화개시전에 연소팬을 소정 회전수로 회전시킴과 아울러 연소중에는 필요 연소량에 대응한 연소용 공기량이 얻어지는 목표회전수가 되도록 상기 연소팬을 제어하는 팬제어수단과, 점화개시전에 검출되는 폐색정도가 기준치 이상일 때에는 점화를 중지하는 점화전폐색감시수단을 구비한 연소장치에 있어서, 상기 점화전폐색감시수단은, 연소중에 상기 폐색정도검출수단이 검출하는 폐색정도가 기준치 이하일 때에는 차회의 점화개시전에 있어서의 감시를 생략하는 것을 특징으로 하는 연소장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 폐색정도검출수단이 검출하는 연소중의 급기·배기로로의 폐색정도에 대응한 팬회전수의 보정치를 산출하는 보정치산출수단과; 산출된 보정치가 제1소정치 이상 제2소정치 미만일 때에는 상기 보정치로 목표회전수를 보정하고, 제2소정치 이상 제3소정치 미만일 때에는 상기 목표회전수를 상기 보정치로 보정함과 아울러 연소능력을 제한하고, 제3소정치 이상에서는 연소를 정지하는 안전운전수단; 을 구비하여, 상기 점화전폐색감시수단은 상기 보정치가 제2소정치 미만일 때에, 차회의 점화개시전에 있어서의 감시를 생략하는 것을 특징으로 하는 연소장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 연소팬에 흐르는 팬전류를 검출하는 전류검출수단과; 상기 연소팬의 회전수를 검출하는 회전수검출수단; 을 구비하여, 상기 폐색정도검출수단은 연소중인 상기 연소팬의 정상시에 있어서의 기준팬전류에 대한 감출팬전류의 저하비율에 의거하여 폐색정도를 검출하고, 상기 점화전폐색감시수단은 상기 소정 회전수에 있어서의 검출팬전류가 역치 이하일 때에 점화를 중지하는 것을 특징으로 하는 연소장치.
4. 제3항에 있어서, 연소중인 연소팬의 정상시에 있어서의 기준팬전류에 대한 검출팬전류의 저하비율에 의거하여 연소중의 급기·배기로로의 폐색정도에 대응한 팬회전수의 보정치를 산출하는 보정치산출수단과; 산출된 보정치가 제1소정치 이상 제2소정치 미만일 때에는 상기 보정치로 목표회전수를 보정하고, 제2소정치 이상 제3소정치 미만일 때에는 상기 목표회전수를 상기 보정치로 보정함과 아울러 연소능력을 제한하고, 제3소정치 이상에서는 연소를 정지하는 안전운전수단; 을 구비하여, 상기 점화전폐색감시수단은, 상기 보정치가 제2소정 미만일 때에, 차회의 점화개시전에 있어서의 감시를 생략하는 것을 특징으로 하는 연소장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 팬전류검출수단이 팬전류를 소정 시간마다 검출하고, 소정수의 검출팬전류의 평균치에 의거하여 상기 폐색정도검출수단이 폐색정도를 검출하는 것을 특징으로 하는 연소장치.
6. 제1항 내지 제5항에 있어서, 상기 팬제어수단은, 상기 버너의 점화개시전에 상기 연소팬을 제1소정회전수 또는 이 제1소정회전수보다 큰 회전수인 제2소정회전수로 회전시키고, 상기 점화전폐색감시수단이 감시를 생략하였을 때에는 제1소정회전수로, 감시를 하였을 때에는 제2소정회전수로 회전시키도록 하는 것을 특징으로 하는 연소장치.