KR100252964B1 - 가스난방기의 팬모터속도 감지방법 - Google Patents

Abstract

팬의 회전속도 검출성능저하를 방지하여 공연비의 정확도를 향상시킬 수 있도록 한 가스난방기의 팬모터속도 감지방법에 관한 것으로, 가스난방기의 팬모터속도 감지방법에 있어서, 연소를 시작하여 일정 펄스신호에 따라 팬을 구동하는 단계와, 일정주기로 펄스의 한주기 시간을 측정하는 단계와, 측정시간에 따라 팬모터의 속도를 검출하는 단계를 포함하여 이루어지므로 연소효율을 극대화할 수 있다.

Description

가스난방기의 팬모터속도 감지방법

본 발명은 가스난방기에 관한 것으로서, 특히 가스난방기의 팬모터속도 감지방법에 관한 것이다.

일반적으로 가스난방기는 가스를 연료로 일정비율의 공기를 혼합하여 연소실에서 버너를 이용하여 연소시키고 이때 발생되는 열로 실내의 공기를 가열하여 실내온도를 사용자가 설정한 온도로 유지하는 장치이다.

이때 공기의 양은 연소용 팬모터의 rpm에 따라 조절되고, 가스연료양은 비례식 가스밸브에 공급되는 전류의 양에 따라 조절된다. 즉, 팬모터의 속도 즉, rpm이 증가하면 공기량이 증가하고 rpm이 감소하면 공기량이 감소하며, 마찬가지로 가스밸브에 공급되는 전류의 양과 가스연료양도 비례관계이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 기술에 따른 가스난방기의 팬모터속도 감지방법을 설명하면 다음과 같다.

도1a 및 도1b는 종래의 기술에 따른 가스난방기의 팬모터속도 감지방법을 설명하기 위한 도면이다.

종래의 기술에 따른 가스난방기의 제어부(도시 생략)는 팬모터를 구동하기 위하여 펄스신호를 제공하고 그에 따라 동작전원이 팬모터에 공급되어 팬모터가 동작한다.

이어서 팬모터가 동작함에 따라 회전수에 비례하여 팬모터와 연계구성된 펄스신호 발생부에서 펄스신호가 발생된다.

이때 가스연소상태를 급격히 변화시키지 않을 경우 인가되는 펄스의 간격이 거의 일정하다.

따라서 종래의 가스난방기는 도1a에 도시된 바와 같이, 일정시간동안 즉, 1초동안 팬모터의 펄스신호 발생부에서 출력되는 펄스의 수를 카운트하여 팬모터의 rpm(분당 회전수)를 검출하였다.

한편, 가스연소상태를 급격히 변화시킬 경우 도1b과 같이, 1초동안 여러차례 펄스간격이 변하게 되고 그에 따라 펄스의 수도 변하게 되므로 팬모터의 rpm도 변하게 된다.

종래의 기술에 따른 가스난방기의 팬모터속도 감지방법은 일정시간동안의 팬구동용 펄스수에 따라 팬의 회전속도를 검지하므로 가스연소상태를 급격히 변화시킴에 따른 급격한 펄스수변화시 팬의 회전속도를 정확히 검출하지 못하여 적정량의공기를 공급하지 못하여 공연비(空燃比)가 부정확해지는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 팬의 회전속도 검출성능저하를 방지하여 공연비의 정확도를 향상시킬 수 있도록 한 가스난방기의 팬모터속도 감지방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도1a 및 도1b는 종래의 기술에 따른 가스난방기의 팬모터속도 감지방법을 설명하기 위한 도면.

도2는 본 발명에 따른 가스난방기의 팬모터속도 감지방법의 제1실시예를 설명하기 위한 도면.

도3은 본 발명에 따른 가스난방기의 팬모터속도 감지방법의 제3실시예를 설명하기 위한 도면.

본 발명은 가스난방기의 팬모터속도 감지방법에 있어서, 연소를 시작하여 일정 펄스신호에 따라 팬을 구동하는 단계와, 일정주기로 펄스의 한주기 시간을 측정하는 단계와, 측정시간에 따라 팬모터의 속도를 검출하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 가스난방기의 팬모터속도 감지방법을 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 발명에 따른 가스난방기의 팬모터속도 감지방법의 제1실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도3은 본 발명에 따른 가스난방기의 팬모터속도 감지방법의 제3실시예를 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 가스난방기는 사용자가 전원을 공급하고 동작명령을 설정하면 제어부가 상기 동작명령 및 기설정된 알고리즘에 따라 제어신호를 난방기 각부에 출력함으로서 연소동작을 시작한다.

이때 연소동작에 필요한 공기는 팬에 의해 공급되는데, 팬은 제어부의 팬구동용 펄스신호에 따라 동작전원을 공급받고 회전하여 연소실에 공기를 공급한다.

이어서 본 발명에 따른 가스난방기의 팬모터속도 감지방법의 제1실시예를 설명하면 다음과 같다.

도2에 도시된 바와 같이, 가스난방기의 팬모터의 rpm은 짧은 시간 즉, 1초보다 짧은 시간동안 여러차례 변하게 되고 그에 따라 팬모터의 펄스신호 발생부에서 발생되는 팬속도 검지용 펄스의 주기(t₁,t₂…)도 변하게 되므로 모든 rpm변화에 대응하기 위하여 rpm변화가 가능한 모든 시점의 펄스 한주기시간을 측정한다·

이때 팬모터가 1회전하는 동안 일정수의 팬속도 검지용 펄스가 검출된다. 따라서 상기 일정수 단위마다 예를 들어 일정수가 6일 경우 최초의 펄스부터 7번째 펄스마다 rpm이 변할 수 있으므로 7번째 펄스, 13번째 펄스, 20번째 펄스 … 한 주기의 시간을 계속 측정한다.

[수학식 1]

RPM = 모터1회전당펄스수 × 펄스한주기시간÷60

따라서 팬모터가 펄스의 주파수와 rpm사이에는 수학식 1과 같은 관계가 성립된다.

즉, f=1/t₁을 통해 주파수를 파악할 수 있고 팬모터가 1회전하는 동안 일정수의 펄스가 인가되며 rpm은 분당 회전수이므로 상기와 같은 수식이 성립되는 것이다.

이어서 펄스 한 주기의 시간을 측정하고 그 측정시간과 기설정된 모터 1회전당 펄스수를 수학식 1에 적용하여 최종적으로 rpm을 산출하는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 가스난방기의 팬모터속도 감지방법의 제2실시예를 설명하면 다음과 같다.

상술한 제1실시예에 따른 팬모터속도 감지방법에서 펄스의 한 주기시간을 직접 측정하고 그 측정값을 처리하는 작업은 고도의 정밀도를 요구하는 작업이다.

따라서 본 발명의 제2실시예는 펄스의 한주기 측정을 용이하게 실현하기 위한 방법으로 먼저, 일정 카운터의 분주시간에 비례하도록 카운터값에 상응하는 rpm값이 ROM테이블 형태로 기설정한다.

예를 들어, 카운터값이 1이면 3200rpm, 2이면 3280rpm … n이면 600rpm과 같이 설정하는 것이다.

이어서 도2에 도시된 펄스의 한 주기(t₁,t₂…)를 상기 카운터를 이용하여 카운팅하고 그 카운트값에 상응하는 rpm값을 ROM테이블로부터 선택하여 그 값에 따라 조절된 공연비로 연소동작이 수행된다.

이하, 본 발명에 따른 가스난방기의 팬모터속도 감지방법의 제3실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 제3실시예는 도3에 도시된 바와 같이, 카운터값에 따른 rpm변화를 세분화하고 수학식 2에 따라 보상하여 rpm을 산출하는 방법이다.

[수학식 2]

RPM = A × N + b

도3에 도시된 바와 같이 카운터값과 rpm은 반비례관계로서 이를 1차 함수로 표현하면 수학식 2와 같이 표현할 수 있다.

즉, RPM은 y이고 a는 기울기이며 N은 x값이고 b는 y절편에 해당하는 것이다.

이때 상기 도3의 그래프는 포물선 형태이므로 이를 A,B,C 및 D구간으로 세분화하고 각각의 구간에 상응하는 a값 및 b값쌍 즉,(a_A,b_A)(a_B,b_B)(a_c,b_c)(a_D,b_D)을 기설정한다.

이어서 카운터값 및 그에 해당하는 구간의 a값 및 b값을 선택하고 이를 수학식 2에 적용하여 rpm을 산출한다.

이때 도3에 도시된 바와 같이, N값이 N₂와 N₃사이의 값인 15라 가정하면 이 값은 B구간에 속하므로 a값 및 b값으로 (a_B,b_B)과 n값으로 15를 수학식 2에 적용하여 rpm을 산출하는 것이다.

그리고 수학식 2에 의해 산출된 rpm으로 현재의 rpm을 보상하여 그에 따라 조절된 공연비로 연소가 진행한다.

본 발명에 따른 가스난방기의 팬모터속도 감지방법은 일정주기마다 팬을 구동시키기 위한 펄스신호의 한주기시간을 측정하고 그에 따라 rpm을 측정하여 최적의 공연비로 연소를 진행하므로 연소효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 가스난방기의 팬모터속도 감지방법에 있어서, 연소를 시작하여 일정 펄스신호에 따라 팬을 구동하는 단계; 일정주기로 상기 펄스의 한주기 시간을 측정하는 단계; 상기 측정시간에 따라 팬모터의 속도를 검출하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 가스난방기의 팬모터속도 감지방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 측정단계의 일정주기는 팬모터 1회전임을 특징으로 하는 가스난방기의 팬모터속도 감지방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 측정시간에 따라 팬모터의 속도를 검출하는 단계는 상기 측정시간과 팬모터 1회전당 인가되는 펄스수를 제1검출식에 적용하여 검출하는 단계임을 특징으로 하는 가스난방기의 팬모터속도 감지방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1검출식은 RPM = 모터1회전당펄스수 × 펄스한주기시간 ÷ 60임을 특징으로 하는 가스난방기의 팬모터속도 감지방법.
5. 가스난방기의 팬모터속도 감지방법에 있어서, 연소를 시작하여 일정 펄스신호에 따라 팬을 구동하는 단계; 일정 분주로 동작하는 카운터로 팬모터 1회전마다 상기 펄스의 한 주기를 카운트하는 단계; 상기 카운트값에 따라 팬모터의 속도를 검출하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 가스난방기의 팬모터속도 감지방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 카운트값에 따른 팬모터속도는 롬테이블형태로 기설정됨을 특징으로 하는 가스난방기의 팬모터속도 감지방법.
7. 펄스신호 발생부를 갖는 가스난방기의 팬모터속도 감지방법에 있어서, 연소를 시작하여 일정 펄스신호에 따라 팬을 구동하는 단계; 일정 분주로 동작하는 카운터로 팬모터 1회전마다 상기 펼스신호 발생부에서 팬모터의 회전속도에 상응하여 출력되는 펄스신호의 한 주기를 카운트하는 단계; 상기 카운트값을 제2검출식에 적용하여 팬모터의 속도를 검출하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 가스난방기의 팬모터속도 감지방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 제2검출식은 RPM = a × N + b이고 N은 카운터값이며 a 및 b는 비례상수임을 특징으로 하는 가스난방기의 팬모터속도 감지방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 N값의 변화구간은 일정수로 분할되고 각각의 구간에 따라 a 및 b값이 (a,b)쌍 형태의 롬테이블로 기설정됨을 특징으로 하는 가스난방기의 팬모터 속도 감지방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 N값 변화구간의 분할수와 팬모터속도 감지의 정확도는 비례관계임을 특징으로 하는 가스난방기의 팬모터속도 감지방법.

Images