KR100193438B1 - 연소기기의 점화방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이컴의 제어에 의해 연료공급을 전자펌프가 구동되어 기화실에 연소용 연료를 공급하고, 연소용 공기를 공급하는 버너모터(BURNER MOTOR)의 회전구동에 따라 발생되는 공기량을 공기통로를 통해 기화실에 유입시켜서 난방동작을 수행하는 연소기기의 점화방법에 관한 것으로, 특히, 점화시 주위 온도를 검출하고, 상기 검출된 온도에 따라 전자펌프(5)와, 버너모터(1)와, 점화트랜스(4)의 동작 및 기본연소시간을 제어하여 유량 및 공기량 등을 적절하게 조절하므로 인해, 착화성을 개선함과 동시에 착화시 발생하는 냄새를 감소시켜 쾌적한 난방을 실현할 수 있도록 한 연소기기의 점화방법에 관한 것이다.

Description

연소기기의 점화방법

제1도는 연소기기의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.

제2도는 종래 연소기기의 점화방법을 나타낸 제어흐름도.

제3도는 본 발명 연소기기의 점화방법을 나타낸 제어흐름도.

제4도는 본 발명 연소기기의 점화방법중 주위 온도 및 기본연소시간 경과에 따른 제어방법을 나타낸 제어흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 버너모터 2 : 점화플러그

3 : 연소실 4 : 점화트랜스

5 : 전자펌프 6 : 마이컴

7 : 온도감지센서 100 : 예열단계

200 : 온도검출단계 300 : 점화단계

400 : 기본연소단계 500 : 정상연소단계

본 발명은 마이컴의 제어에 의해 연료공급용 전자펌프가 구동되어 기화실에 연소용 연료를 공급하고, 연소용 공기를 공급하는 버너모터(BURNER MOTOR)의 회전구동에 따라 발생되는 공기량을 공기통로를 통해 기화실에 유입시켜서 난방동작을 수행하는 연소기기의 점화방법에 관한 것으로, 특히, 점화시 주위 온도를 검출하고, 상기 검출된 온도에 따라 전자펌프와, 버너모터와, 점화트랜스의 동작을 제어하여 유량 및 공기량 등을 적절하게 조절하므로 인해, 착화성을 개선함과 동시에 착화시 발생하는 냄새를 감소시켜 쾌적한 난방을 실현할 수 있도록 한 연소기기의 점화방법에 관한 것이다.

연소기기 점화시 유량과 공기량을 제어하는 종래의 방법은, 제1도와 제2도에서 도시되는 바와 같이, 사용자에 의해 운전시작키(START KEY)(미도시)가 온(ON)되기를 기다려, 운전시작키가 온 되었을 경우에는 연소실(3)내를 공기로써 청소하는 프리퍼지(PRE-PURGE)기능을 수행한 후 기화 히터(미도시)를 작동시켜 예열동작을 수행하는 예열단계(10)와; 상기 예열단계(10)를 수행한 결과 예열이 완료되었을 경우에는 점화트랜스(IGNITION TRANSFORMER)(4)를 온 시켜 점화플러그(2)에 전압을 인가한 후, 상기 점화트랜스(4)가 온 된 시간부터 소정의 시간(예 : 3초)이 경과되기를 기다려 전자펌프(5)와 버너모터(1)를 통해 기 설정된 양 만큼의 연료와 공기를 공급하여 점화를 시키는 점화단계(20)와; 상기 점화단계(20)를 실시한 결과, 소정의 시간(예 : 40초) 내에 점화가 되었을 경우에는 상기 점화트랜스(4)와 기화 히터를 오프(OFF)한 후 기 설정된 소정의 시간동안 기본연소를 실시하는 기본연소단계(30)와; 상기 기본연소단계(30)를 수행하여 기본연소를 완료하였을 경우에는 연소기기의 사용이 중지될 때까지 기 설정된 제어방법으로 연료와 공기를 공급하여 정상적인 연소를 실시하는 정상연소단계(40)를 포함하여 구성되었다.

이하, 상기와 같이 구성된 종래 연소기기의 점화방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 마이컴(6)은, 사용자에 의해 운전시작키가 온 되었는지의 여부를 검출하여, 운전시작키가 온 되었을 경우에는 신선한 공기를 흡입하여 연소실(3)을 청소하는 상기 프리퍼지 기능을 수행한 후, 기화 히터를 통해 기화기를 예열단계(10)를 수행하게 된다.

또한, 상기 예열단계(10)를 수행한 수에는, 점화트랜스(4)를 온 시켜 점화플러그(4)에 고압을 인가한 후, 소정의 시간(예 : 3초)이 경과되기를 기다려 상기 전자펌프(5)와 버너모터(1)를 통해 연료와 공기를 공급하여 점화를 시키는 상기 점화단계(20)를 수행하게 된다.

이때, 상기 전자펌프(5)와 버너모터(1)는 그 동작이 소정의 처리과정에 의해 메모리에 기 입력된 사항으로, 상기 설정된 값 만큼의 유량과 공기량을 연소실(3)에 공급하게 된다. 여기서, 상기 점화트랜스(2)를 온 시킨 후 소정의 시간이 경과하도록 기다리는 이유는, 상기 점화플러그(2)에 충분한 고압이 인가되도록 하기 위한 것이다.

한편, 상기 점화단계(20)를 수행한 결과 소정의 시간 안에 착화가 되지 않았을 경우에는 착화불량이라는 표시를 소정의 표시부(미도시)를 통해 나타내게 되며, 그렇지 않을 경우에는 점화트랜스(4)와 기화 히터를 오프 시킨 후 소정의 시간동안 기본연소를 실시하는 상기 기본연소단계(30)를 수행하게 된다.

또한, 상기 기본연소단계(30)를 완료한 후에는 연소기기의 사용이 중지될 때까지 기 설정된 제어방법으로 연료와 공기량을 제어하여 연소를 실시하게 되는 정상연소단계(40)를 실시하게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같이 동작하는 종래 연소기기의 점화방법은, 점화시, 연료와 공기의 혼합비율을 주위 온도와 관계없이 일정한 비율로 적용하며, 기본연소시간 역시 주위의 온도와 관계없이 일정하게 적용함으로 인해, 주위 온도에 따라 착화성능이 저하됨은 물론 냄새 등이 발생한다는 문제점 등이 있었다.

다시 말해, 공급되는 연료량에 따라 공기의 양을 산출할 경우에는 표준상태에 있는 공기를 기준으로 이를 산출하는 것이나, 실제 사용환경에 있어서는 온도의 변화에 따라 공기밀도가 변화하게 되어 의도한 대로의 공기를 공급할 수 없게 된다. 즉, 공기의 온도가 저온일 경우에는 공기밀도가 높아 공급되는 연료의 양을 늘리거나 또는, 공급되는 공기의 양을 줄여주어야 하고, 공기의 온도가 높을 경우에는 공기밀도가 낮아 같은 회전수로 공기를 공급하여도 공기부족현상이 발생하게 되어, 착화성능이 저하되고, 냄새 등이 발생한다는 문제점 등이 있었다.

본 발명의 목적은, 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 특히, 점화시 주위 온도를 검출하고, 상기 검출된 온도에 따라 전자펌프와, 버너모터와, 점화트랜스의 동작을 제어하여 유량, 공기량 및 기본연소시간 등을 적절하게 조절하여 주므로 인해, 착화성을 개선함과 동시에 착화시 발생하는 냄새를 감소시켜 쾌적한 난방을 실현할 수 있도록 한 연소기기의 점화방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 연소기기의 점화방법은, 제3도에서 도시되는 바와 같이, 사용자에 의해 운전시작키가 온 되기를 기다려, 운전시작키가 온 되었을 경우에는 연소실(3)내를 청소하여 잔류 폐가스를 배출하므로써 착화시의 역화방지 및 불완전연소를 방지하는 프리퍼지 기능을 수행한 후 기화 히터를 작동시켜 예열동작을 수행하는 예열단계(100)와;

상기 예열단계(100)를 수행한 결과 예열이 완료된 것으로 판단될 경우에는, 점화트랜스(14)를 온 시킨 후 점화플러그(2)에 충분한 고압이 발생되는데 소요되는 소정의 시간이 경과되기를 기다려, 상기 소정의 시간이 경과되었을 경우에는, 연소기기 주위의 온도를 검출하는 온도검출단계(200)와; 상기 온도검출단계(200)를 수행하여 검출한 주위 온도에 적합한 연료량과 공기량을 산출하여, 상기 산출된 연료량과 공기량이 연소실에 공급되도록 전자펌프(5)와 버너모터(1)의 동작을 제어하여 점화동작을 수행하며, 그 점화동작이 온도에 따라 가변적으로 설정되는 소정의 점화경과 시간 안에 완료되었는지의 여부를 검출하여, 상기 소정의 점화경과 시간 안에 점화가 완료되지 않았을 경우에는 착화불량으로 판단하여 이를 나타내는 점화단계(300)와; 상기 점화단계(300)를 수행한 결과, 상기 소정의 점화경과 시간 안에 점화가 완료되었을 경우에는, 점화트랜스(4)와 기화 히터의 동작을 정지시킨 후, 상기 검출된 주위 온도에 따른 기본연소시간을 산출하여 기본연소를 실시하는 기본연소단계(400)와; 상기 기본연소단계(400)를 실시한 결과, 기본연소가 완료된 것으로 판단될 경우에는, 연소기기의 사용을 중지할 때까지 기 설정된 제어방법으로 연료와 공기를 공급하여 정상적인 연소를 실시하는 정상연소단계(500)를 포함하여 구성됨을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.

또한, 상기 점화단계의 전자펌프와 버너모터의 동작제어는, 연소기기 주위의 온도가 높아질수록, 연료량을 감소시키고 공기량을 증가시키는 방향으로 제어함을 특징으로 한다.

또한, 상기 점화단계의 점화경과 시간은, 연소기기 주위의 온도가 낮아질수록 점차적으로 길게 설정하고, 높아질수록 점차적으로 짧게 설정함을 특징으로 한다.

또한, 상기 기본연소시간은, 연소기기 주위의 온도가 높아질수록 점차적으로 짧게 설정함을 특징으로 한다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 연소기기의 점화방법의 동작 및 작용효과를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1도에서 도시되는 바와 같이, 주위 공기의 온도를 검출할 수 있는 온도 감지센서(7)를 설치한 후, 그 출력단자를 마이컴(6)의 제어입력단자에 접속시킨다.

이후, 상기 마이컴(6)은, 사용자에 의해 운전시작키가 온 되기를 기다려, 운전시작키가 온 되었을 경우에는 연소실(3)내를 청소하여 잔류 폐가스를 배출하므로써 착화시의 역화방지 및 불완전연소를 방지하는 프리퍼지 기능을 수행한 후 기화히터를 작동시켜 예열동작을 수행하는 상기 예열단계(100)를 수행한다.

또한, 상기 예열단계를 수행하여 예열을 끝낸 후에는, 점화트랜스(4)를 온하여 점화플러그(2)에 전압을 인가하게 된다. 이때, 상기 점화트랜스(4)를 온 시킨 후 일정시간(예 : 3초)이 지나면 온도검출센서(7)를 통해 주위의 온도를 검출하는 상기 온도검출단계(200)를 수행하게 되는 것으로, 상기 점화트랜스를 동작시킨 후 소정의 시간동안 지연동작을 수행하는 이유는, 점화플러그(2)에 충분한 고전압이 발생되기를 기다리는 것이다.

한편, 상기 온도검출단게(200)를 수행하여 연소기기 주위의 온도를 검출한 후에는, 상기 검출된 온도에 적합한 연료량 및 공기량을 산출하여, 상기 산출된 연료량과 공기량이 연소실(3)에 공급되도록 전자펌프(5)와 버너모터(1)의 동작을 제어하여 점화를 시키게 된다. 여기서, 상기 검출된 온도에 적합한 연료량 및 공기량이라 함은, 각 사용 연소기기의 특성에 적합하도록 실험과 계산에 의해 산출된 값으로 메모리(예를들면, 마이컴의 메모리영역)에 기 저장된 값이다. 즉, 각 온도에 따른 최적의 연료량과 공기량에 대한 데이터를 데이터 테이블로 작성하여 메모리에 기억해 놓은 것으로, 연소기기 주위의 온도가 검출되며, 메모리에 기 입력된 상기 데이터 테이블을 참조하여 적합한 연료량과 공기량을 산출하게 되는 것이다.

또한, 점화트랜스를 온 시켜 점화플러그에 고압을 가하고, 연료와 공기를 공급하여 점화동작을 개시하였을 경우에는, 그 점화동작이 온도에 따라 가변적으로 설정되는 소정의 점화경과 시간 안에 완료되지 않았을 경우에는 착화불량으로 판단하여 이를 표시부에 나타내는 상기 점화단계(300)를 수행하게 된다.

여기서, 상기 점화경과 시간을 가변적으로 설정하는 이유는 온도에 따라 착화성능이 변화됨을 고려한 것으로, 검출된 주위 온도가 저온일 경우에는 상기 점화트랜스(4)의 동작시간을 길게 설정하고, 온도가 높아질수록 그 시간을 점점 짧게 설정한다.

한편, 상기 점화단계(300)를 수행한 결과, 상기 소정의 점화경과 시간 안에 점화가 완료되었을 경우에는, 점화트랜스(4)와 기화 히터의 동작을 정지시킨 후, 상기 검출된 주위 온도에 따른 기본연소시간을 산출하여 기본연소를 실시하는 상기 기본연소단계(400)를 수행하게 된다.

또한, 상기 기본연소단계(400)를 수행한 후에는, 연소기기의 사용이 중지될 때까지 기 설정된 제어방법으로 연료와 공기를 공급하여 정상적인 연소를 실시하는 상기 정상연소단계(500)를 수행하여 점화를 시키게 되는 것이다.

한편, 제4도는 검출된 주위 온도에 따라 전자펌프(5)와 버너모터(1)와 점화트랜스(3)의 동작을 제어함과 동시에 기본연소시간이 경과함에 따라 상기 주위 온도에 의한 연료제어량과 공기제어량을 감소시키어 기본연소시간이 완료되면 정상연소시의 연료량과 공기량에 도달되도록 제어하는 것을 나타낸 제어흐름도이다.

즉, 제4도의 (a)와 (b)에서와 같이, 연소기기 주위 온도가 낮아질수록 연료제어량을 증가시키고 공기제어량을 감소시키는 방향으로 상기 전자펌프(5)와 버너모터(1)를 동작시키며, 기본연소시간과 점화트랜스(4)의 동작시간을 증가시킨 상태에서, 제4도의 (c)와 같이, 상기 기본연소시간이 경과함에 따라 상기 연료제어량을 감소시키고, 공기제어량을 감소시킨다.

예를 들면, 주위 온도가 낮아짐에 따라 연료제어량을 증가시킨 상태에서(실온:0。C이하, 전자펌프유량:120%) 기본연소시간이 경과함에 따라 연료제어량을 감소시키어(전자펌프유량:초기-10%→전자펌프유량:초기-20% …)기본연소시간이 완료되면 정상연소시 연료량(전자펌프유량:100%)에 도달되도록 하고, 주위 온도가 낮아짐에 따라 공기제어량을 감소시킨 상태에서(실온:0℃)이하, 버너모터공기량:92%)기본연소시간이 경과함에 따라 공기제어량을 증가시키어(버너모터공기량:초기+10%→버너모터공기량:초기+20% …)기본연소시간이 완료되면 정상연소시의 공기량(버너모터공기량:100%)에 도달되도록 한다.

도면 중 점화공정이라 함은 상기 예열단계(100)와 온도검출단게(200)를 나타낸 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명 연소기기의 점화방법은, 특히, 점화시 주위 온도를 검출하고, 상기 검출된 온도에 따라 전자펌프와, 버너모터와, 점화트랜스의 동작을 제어하여 유량 및 공기량 등을 적절하게 조절하므로 인해, 착화성을 개선함과 동시에 착화시 발생하는 냄새를 감소시켜 쾌적한 난방을 실현할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (5)

1. 사용자에 의해 운전시작키가 온 되기를 기다려, 운전시작키가 온 되었을 경우에는 연소실 내를 공기로써 청소하는 프리퍼지 기능을 수행한 후 기화 히터를 작동시켜 예열동작을 수행하는 예열단계를 구비한 연소기기에 있어서, 상기 예열단계를 수행한 결과 예열이 완료된 것으로 판단될 경우에는, 점화트랜스를 온 시킨 후 점화플러그에 충분한 고압이 발생되는데 소요되는 소정의 시간이 경과되기를 기다려, 상기 소정의 시간이 경과되었을 경우에는, 연소기기 주위의 온도를 검출단게와; 상기 온도검출단게를 수행하여 검출한 주위 온도에 적합한 연료량과 공기량을 산출하여, 상기 산출된 연료량과 공기량이 연소실에 공급되도록 전자펌프와 버너모터의 동작을 제어하여 점화동작을 수행하며, 그 점화동작이 온도에 따라 가변적으로 설정되는 소정의 점화경과 시간 안에 완료되었는지의 여부를 검출하여, 상기 소정의 점화경과 시간 안에 점화가 완료되지 않았을 경우에는 착화불량으로 판단하여 이를 나타내는 점화단게와; 상기 점화단계를 수행한 결과, 상기 소정의 점화경과 시간 안에 점화가 완료되었을 경우에는, 점화트랜스와 기화 히터의 동작을 정지시킨 후, 상기 검출된 주위 온도에 따른 기본연소시간을 산출하여 기본연소를 실시하는 기본연소단계와; 상기 기본연소단계를 실시한 결과, 기본연소가 완료된 것으로 판단될 경우에는, 연소기기의 사용을 중지할 때까지 기 설정된 제어방법으로 연료와 공기를 공급하여 정상적인 연소를 실시하는 정상연소단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 연소기기의 점화방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 점화단계의 전자펌프의 버너모터의 동작제어는, 연소기기 주위의 온도가 높아질수록, 연료량을 감소시키고 공기량을 증가시키는 방향으로 제어함을 특징으로 하는 연소기기의 점화방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 점화단계의 점화경과 시간은, 연소기기 주위의 온도가 낮아질수록 점차적으로 길게 설정하고, 높아질수록 점차적으로 짧게 설정함을 특징으로 하는 연소기기의 점화방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 기본연소시간은, 연소기기 주위의 온도가 높아질수록 점차적으로 짧게 설정함을 특징으로 하는 연소기기의 점화방법.
5. 제1항에 있어서, 검출된 주위 온도에 따라 연료량, 공기량 및 기본연소시간을 제어하고, 상기 기본연소시간이 경과함에 따라 상기 주위 온도에 의한 연료제어량과 공기제어량을 감소시키어 기본연소시간이 완료되면 정상연소시의 연료량과 공기량에 도달되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 연소기기의 점화방법.