KR100254765B1 - 연소 자동 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스버너와 같은 가스를 이용한 연소기기에서의 연소 자동제어장치와 제어방법에 관한 것으로서,

버너(1)에서 발생된 불꽃의 발열량에 비례하는 전압을 출력하는 열전대(2)를 포함하는 연소기기에 있어서,

상기 열전대(2)에서 출력된 전압을 증폭하는 증폭부(4)와, 상기 증폭부(4)에서 증폭된 전압의 레벨을 감지하는 레벨 감지부(5)와, 상기 레벨 감지부(5)에서 감지된 레벨과 점화후 경과시간을 이용하여 현재 사용중인 가스의 종류를 판별하고, 판별된 가스의 종류에 따라 가스밸브(8)의 개폐도가 조절되도록 하는 제어부(6)와, 상기 제어부(6)의 제어에 따라 가스밸브(8)의 개폐도를 조절하는 가스밸브 구동부(7)로 구성되는 것을 특징으로 하여 가스의 종류 변화시에도 노즐의 교체없이 최적의 연소를 실현할 수 있도록 한 연소 자동제어장치와 제어방법에 관한 것이다.

Description

연소 자동 제어방법

본 발명은 가스버너와 같은 가스를 이용한 연소기기에서의 연소 자동제어방법에 관한 것으로서, 특히 현재의 가스밸브 개폐도와 가스의 발열량을 맞이하여 사용중인 가스의 종류를 판별하고, 그 판별결과에 따라 최적의 상태로 가스밸브를 개폐함으로서, 가스의 종류 변화시에도 노즐의 교체없이 최적의 연소를 실현할 수 있도록 한 연소 자동제어방법에 관한 것이다.

요즈음에는 난방기기로서 가스버너와 같이 가스를 이용한 기기가 많이 사용되고 있는데, 그 이유는 가스를 이용하면 냄새가 나지않고 연소기 공해물질이 적게 발생하기 때문이다.

대부분의 가스 연소기기에서는 가스의 종류에 따라 발열량의 차이가 있기 때문에 이 특성을 웨버(webbe)지수로 분류하여 서로 비슷한 발열특성을 갖는 가스를 혼용하여 사용하고 있다.

그러나, 종래의 가스 연소기기에서는 본 발명과 같이 가스의 발열특성에 따라 가스밸브의 개폐율을 조정해주는 장치가 제공되지 않았기 때문에 사용하는 가스의 종류가 변화되면 노즐을 그 가스의 발열특성에 맞는 노즐로 교체해야만 최적의 연소상태를 구현할 수 있게되는 문제점이 있었다.

예를 들어, 우리나라에서는 흔히 사용되고 있는 도시가스만 하더라도 여러개의 도시가스 회사가 있고 이들 도시가스 회사들이 가스를 수입하는 나라가 서로 다르기 때문에 도시가스의 발열특성이 지방마다 틀리게 된다.

따라서, 사용자가 지방으로 이동하게 되면 가스기기의 노즐을 그 지방의 도시가스 발열특성에 맞는 것으로 교체해야만 하는 사용상의 번거로움이 발생하는 것이다.

만약, 노즐을 교체하지 않게되면 연소시 그을음이 많이 생기고, 이 그을음으로 인해 연소염을 감지하는 열전대의 유기전압이 저하하여 결국에는 연소불능의 상태에 도달하게 되어 제품을 사용할 수 없게되는 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 현재의 가스밸브 개폐도와 가스의 발열량을 감지하여 사용중인 가스의 종류를 판별하고, 그 판별결과에 따라 최적의 상태로 가스밸브를 개폐함으로서 가스의 종류 변화시에도 노즐의 교체없이 최적의 연소를 실현할 수 있도록 한 연소 자동제어방법을 제공함을 목적으로 한다.

제1도는 본 발명의 연소 자동제어장치를 보인 블록도.

제2도는 본 발명의 연소 자동제어방법의 제어과정을 보인 플로우챠트.

제3도는 본 발명에 적용된 열전대의 출력특성을 보인 파형도.

제4도는 본 발명에 적용된 제어부의 가스판별을 위한 정보형태를 보인 도면.

제5도는 본 발명에 적용된 제어부의 가스종류에 따른 가스밸브 개폐도 제어값을 보인 도면.

제1도는 상기 목적달성을 위한 본 발명의 구성을 보인 블록도로서,

가스를 연소시켜 불꽃을 발생하는 버너(1)와, 상기 버너(1)에서 발생된 불꽃의 발열량에 비례하는 전압을 출력하는 열전대(2)와, 사용자가 가스버너의 출력레벨을 설정하기 위한 레벨 설정부(3)와, 상기 열전대(2)에서 출력된 전압을 증폭하는 증폭부(4)와, 상기 증폭부(4)에서 증폭된 전압의 레벨을 감지하는 레벨 감지부(5)와, 상기 레벨 감지부(5)에서 감지된 레벨과 점화후 경과시간을 이용하여 현재 사용중인 가스의 발열량을 산출하고, 그 산출결과와 현재의 밸브개폐도에 따라 사용중인 가스의 종류를 판단하며, 판단된 가스의 종류에 따라 최적의 연소상태가 유지되도록 가스밸브의 개폐도가 조절되도록 하는 제어부(6)와, 상기 제어부(6)의 제어에 따라 가스밸브(8)의 개폐도를 조절하는 가스밸브 구동부(7)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 제2도는 상기 구성된 연소 자동제어장치의 제어과정을 보인 플로우챠트로서,

사용자가 연소기기의 출력레벨을 설정하여 점화하는 제1단계와,

제1단계에서 연소기기가 점화되면, 열전대(2)에서 발생된 전압과 점화후 경과시간을 이용하여 가스의 발열량을 산출하는 제2단계와,

상기 산출된 가스의 발열량과 현재의 밸브 개폐도에 따라 현재 사용중인 가스의 종류를 판정하는 제3단계와,

판정하는 가스의 종류에 적합하게 가스밸브의 개폐도를 조절하는 제4단계로 진행되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면 제1도 내지 제5도를 참고하여 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 레벨 설정부(3)를 조작하여 연소기기의 출력레벨을 설정한후 점화하면, 버너(1)에는 사용자가 설정한 출력레벨 만큼의 불꽃이 발생하고, 열전대(2)는 상기 버너(1)에서 발생된 불꽃의 발열량에 비례하는 전압을 발생시켜 출력한다.

상기 열전대(2)의 출력특성은 제3도에 도시된 바와 같이 시간이 경과함에 비례하여 출력전압이 상승한다.

한편, 증폭부(4)는 상기 열전대(2)에서 출력된 전압을 소정의 증폭율로 증폭하여 레벨 감지부(5)로 출력하고, 상기 레벨 감지부(5)는 증폭부(4)에서 증폭된 전압의 레벨을 감지하여 제어부(6)로 출력한다.

상기 제어부(6)는 레벨 감지부(5)로 부터 입력되는 열전대(2)의 전압레벨(ΔV)과 점화후 경과시간(ΔT)를 계속적으로 감시하여 사용중인 가스의 열량 변화율(ΔV/ΔT)을 산출하고, 산출된 열량 변화율을 이용하여 현재 사용중인 가스의 발열량을 계산한다.

상기 열전대(2)에서 출력되는 전압은 제3도에서와 같이 버너(1)에서 발생되는 열량에 비례하여 출력되므로, 상기 산출된 열량 변화율에 경과시간을 곱하면 현재 사용중인 가스의 발열량이 계산되는 것이다.

상기 설명과 같이 현재 사용중인 가스의 발열량이 검출되면, 제어부(6)는 제4도와 같은 데이타에 의거하여 현재 사용중인 가스의 종류를 판별한다.

제4도를 참고하면, 제어부(6)에서 검출되는 가스의 발열량은 NB(Negative Big), NM(Negative Medium), NS(Negative Small), ZO(Zero), PS(Positive Small), PM(Positive Medium), PB(Positive Big)등 7등급으로 나누어지며, 가스밸브의 개폐도 또는 상기 발열량과 동일한 7등급으로 나누어 진다.

따라서, 현재 사용중인 가스의 발열량이 NS이고, 현재 가스밸브 개폐도가 ZO이라면, 현재 사용중인 가스의 종류는 S₅가 되는 것이다.

제4도에서는 가스의 종류를 S₁~S₇등 7조류로 분류하고 있다.

상기 설명과 같은 과정에 의해 현재 사용중인 가스의 종류가 판별되면, 제어부(6)는 현재 사용중인 가스가 최적의 상태로 연소될 수 있도록 하기 위해 가스밸브(8)의 개폐도를 조절하기 위한 제어신호를 출력하고, 가스밸브 구동부(7)는 상기 제어부(6)로 부터 입력되는 제어신호에 따라 가스밸브(8)의 개폐도를 조절하므로서, 현재 사용중인 가스가 최적의 상태로 버너(1)에 의해 연소되는 것이다.

제5도는 상기 판별된 가스의 종류에 따른 가스밸브(8)의 개폐도 제어량을 보인 것으로서, 가스의 종류에 따라 발열량이 각각 다르므로 현재 설정된 출력레벨에 대응하는 가스밸브의 개폐도 제어를 현재 사용중인 가스의 종류에 따라 각기 다르게 제어함을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 현재의 가스밸브 개폐도와 가스의 발열량을 감지하여 사용중인 가스의 종류를 판별하고, 그 판별결과에 따라 최적의 상태로 가스밸브를 개폐함으로서, 가스의 종류 변화시에도 노즐의 교체없이 최적의 연소를 실현할 수 있도록 한 연소 자동제어방법이다.

Claims (1)

1. 사용자가 설정한 출력레벨에 따라 점화되는 연소기기에 있어서, 연소기가 점화되었을 때 열전대에서 발생한 전압과 연소기기의 점화후 경과시간을 비교하여 현재 연소되는 가스의 발열량을 산출하는 단계와, 상기 가스의 발열량이 산출 완료시 현재 산출된 발열량과 현재 가스밸브의 개폐도를 비교하여 가스의 종류를 판별한 후 판별된 가스의 종류에 적합하게 가스밸브의 개폐도를 조절하는 단계로 진행하는 것을 특징으로 하는 연소 자동제어방법.