KR20020013872A - 가스버너용 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스버너용 제어장치에 관한 것이다.

가스버너용 제어장치는 가스 흐름 및 연소 공기 흐름을 버너에 공급하기 위하여 사용된다. 가스 흐름은 연소 공기 압력에 따라 조절될 수 있다. 공지된 제어장치에서, 압력은 격막에 의해, 즉 통기식으로 측정된다. 상기 통기 압력 측정은 공지된 제어장치의 적용 분야를 제한한다.

본 발명에 따른 제어장치의 경우에는, 가스 밸브(11)를 조절하기 위해 사용되는 전기 또는 전자신호(19)를 생성하는 센서(16)가 설치된다(도 1).

Description

가스버너용 제어장치{REGULATING DEVICE FOR GAS BURNERS}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 가스버너용 제어장치에 관한 것이다.

가스버너용 제어장치는 가스 공기 혼합물, 즉 가스 흐름과 연소 공기 흐름을 버너에 공급하기 위하여 사용된다. 이 경우, 가스 밸브를 통한 가스 흐름은 연소 공기압에 따라 조절될 수 있다.

가스버너용 제어장치는 종래 기술, 예컨대 EP 0 390 964 A1로부터 충분히 공지되어 있다. 전술한 제어장치에서, 격막(diaphragm)에 의해, 즉 통기식으로 압력의 결정이 실행된다. 이 압력 측정에 따라 가스의 흐름이 가스 밸브에 의해 제어된다. 그러나, 이러한 통기 방식은 공지된 제어장치의 적용 범위를 제한하는 많은 결함을 갖는다. 예를 들어, 격막의 히스테리시스(hysteresis) 특성 및 격막과 가스 밸브 사이에 작용하는 힘이 작동 범위를 제한하고, 따라서 적용 범위를 제한한다. 또한, 요구된 작은 가동력과 격막의 작동 허용범위 사이의 상호작용은 온도 변화 등과 같은 장해의 영향으로 인하여 공지된 제어장치의 적용 범위의 제한을 초래한다.

이로부터, 본 발명은 새로운 종류의 가스버너용 제어장치를 제공한다는 과제에 기초하고 있다.

이러한 과제는 청구항 1의 특징을 포함하는 가스버너용 제어장치에 의해 해결된다.

본 발명의 다른 유익한 실시예들은 종속항들 및 그 기재에 기초하고 있다. 이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면에 의하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른, 다른 조립 부품들을 포함하는 본 발명에 의한 제어장치의 개략도이고.

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른, 다른 조립부품들을 포함하는 본 발명에 의한 제어장치의 개략도이다.

본 발명은 가스버너용 제어장치에 관한 것이다. 가스-공기 혼합물이 도시되지 않은 버너에 공급되도록 되어 있다.

가스 흐름을 도시되지 않은 버너에 공급하기 위하여, 버너에 가스 흐름을 공급하기 위한 가스 라인(10)이 설치되어 있다. 가스 밸브(11)가 가스 라인(10)에 할당되어 있다.

도시되지 않은 버너로의 연소 공기의 공급은 연소 공기 라인(12)을 통하여 실시된다. 따라서, 연소 공기 라인(12)은 연소 공기 흐름을 버너에 공급한다. 팬(13)이 연소 공기 라인(12)에 할당된다. 개구(aperture)나 병목 소자(14)가 연소 공기 흐름을 공급하는 연소 공기 라인(12)의 내측, 즉, 팬(13)의 앞- 연소 공기 흐름 방향으로 -에 배치되어 있다.

도 1 및 2에 따르면, 가스 흐름을 공급하는 가스 라인(10)은, 병목 소자(14)의 다음 및 팬(13)의 앞에서, 연소 공기 흐름을 공급하는 연소 공기 라인(12) 내에서 연소 공기 흐름 방향으로 연장하고 있다. 가스 노즐(15)은 연소 공기 라인(12)의 범위 내에서는 가스 라인(10)을 폐쇄한다. 따라서, 가스-공기 혼합물은 가스노즐(15)의 다음 및 팬(13)의 앞에서 흐름 방향으로 공급된다.

도 1에 도시된 실시예에 따르면, 1:1 가스-공기 결합 제어가 제공된다. 본 발명에 따르면, 이를 위하여 전기 또는 전자 센서(16)가 설치되어 있다. 센서(16)는 유량계, 풍속계 등과 같은 차동 압력 센서로서 형성되어 있다.

측정점(17)에서, 센서(16)는 가스 흐름을 공급하는 가스 라인(10)에 연결되어 있다. 가스의 흐름 방향에서, 측정점(17)은 가스 노즐(15)의 앞에 위치하고 있다. 전기 또는 전자 센서(16)의 기준점(18)에서, 기준 압력, 즉 연소 공기압이 존재한다. 이를 위하여, 센서(16)와 연소 공기 유입구가 동일한 하우징 내에 배치되어 있는 경우에는, 센서(16)와 연소 공기 라인(12) 사이에는 어떠한 연결도 필요치 않다.

전술한 바와 같이, 도 1에 따른 실시예에서 1:1 가스-공기 결합 제어가 제공된다면, 가스 압력은 기준 압력/연소 공기압에 대응하여야 한다. 센서(16)가 유량계 또는 풍속계로서 형성된 경우에, 이것은 센서(16)를 통과하는 흐름은 0이라는 것을 의미한다. 예컨대 가스 압력이 연소 공기 압력에 거슬러서 감소하면, 센서(16)는 가스 라인(10) 방향으로의 흐름을 겪게 된다. 따라서, 흐름 속도에 기인하여, 센서(16)는 연소 공기압과 가스 압력 사이의 압력 비율을 설정할 수 있다.

상기 압력 비율에 따라, 센서(16)는 가스 밸브(11)를 조절하는데 사용되는 전기 또는 전자 신호(19)를 발생시킨다. 도 1에 따르면, 전기 또는 전자 신호(19)는 신호(19)로부터 가스 밸브(11)에 할당된 액추에이터(22)용 제어신호(21)를 생성하는 개방 루프(open-loop) 또는 폐쇄 루프(closed-loop) 제어수단(20)에 공급된다.

따라서, 1:1 가스-공기 결합 제어가 도 1에 도시된 제어장치에 의해 제공될 수 있다. 센서(16)가 기준 압력과 가스 압력 사이에서 0의 압력차를 검출하면, 신호(19)는 0의 압력차에 대응하고 가스 밸브(11)는 변화 없이 작동될 수 있다. 센서(16)가 기준 압력이 가스 압력보다 높다는 것을 검출하면, 가스 밸브(11)는 센서(16)에 의해 발생된 전기 또는 전자 신호(19)에 의해 제어되어 가스 흐름을 증가시킨다. 이를 위하여, 제어장치(20)는 가스 밸브(11)의 액추에이터(22)용 제어신호(21)를 발생시켜서 신호(19)가 다시 0의 압력차에 대응하는 양으로 설정되도록 한다.

도 2에 따른 실시예의 제어장치에서는, 도 1에 따른 실시예의 제어장치에 비하여, 가스 흐름과 공기 흐름 간의 가변 변형 비율, 즉 1:N 가스-공기 결합 제어가 실현될 수 있다.

가스 압력과 연소 공기압간 또는 가스 흐름과 연소 공기 흐름간의 가변 변형 비율을 각각 보장하기 위하여, 센서(16)의 전기 또는 전자 신호(19)가 합산수단(23)에서 보조 신호(24)와 균형 맞춰지며, 이것은 신호(19)가 제어장치(20)에 공급되기 전에 행해진다. 따라서, 합산수단(23)의 출력 신호(25)가 제어장치(20)에 입력 신호로서 공급되는데, 이 출력 신호(25)는 신호들(19, 24)의 추가적인 중첩 또는 겹침이다.

보조 신호(24)는 팬(13)의 회전 속도에 함수적으로 의존하는 신호이다. 보조 신호(24)는 팬(13)이나 팬(13) 모터의 회전 속도 신호(27)로부터 평가 수단(26)에서 얻어진다. 보조 신호(24)는 팬(13)의 회전 속도에 함수적으로 의존하기 때문에, 자동적으로 보조 신호(24)도 또한 연소 공기 흐름이나 연소 공기압에 의존한다.

도시된 실시예로부터 벗어나서 다른 방식으로 보조 신호(24)를 발생시키는 것도 가능하다. 예컨대, 반드시 팬의 회전 속도에 기초하여 보조 신호를 검출할 필요는 없다. 보조 신호(24)를 발생시키도록 부가적인 센서(도시되지 않음)를 설치하는 것을 고려할 수도 있다. 그래서, 보조 신호로서 연기 가스 센서의 출력 신호를 사용함으로써 가스-적응 제어가 제공될 수 있다.

평가 수단(26)에서, 가스 흐름과 연소 공기 흐름 간의 변형 비율을 결정하는 인자가 결정될 수 있다. 이 인자는 곱셈 인자이다. 곱셈 인자가 클수록 변형 비율도 커진다. 변형 비율은 곱셈 인자의 변화를 통하여 변화될 수 있다.

참조 부호 리스트

10: 가스 라인

11: 가스 밸브

12: 연소 공기 라인

13: 팬

14: 병목 소자

15: 가스 노즐

16: 센서

17: 측정점

18: 기준점

19: 신호

20: 제어장치

21: 제어신호

22: 액추에이터

23: 합산수단

24: 보조 신호

25: 출력 신호

26: 평가 수단

27: 회전 속도 신호

Claims (6)

1. 가스-공기 혼합물, 즉 가스 흐름과 연소 공기 흐름을 버너에 공급하기 위한 가스버너용 제어장치로서, 연소 공기 라인(12) 내에 설치된 병목 소자(14)와 가스 라인(10)의 내측에 설치된 적어도 하나의 가스 밸브(11)를 구비하고, 연소 공기 흐름을 공급하는 상기 연소 공기 라인(12) 내에서 가스 흐름을 공급하는 상기 가스 라인(10)의 단부에 가스 노즐(15)이 설치되어 있으며, 연소 공기의 흐름 방향에서 상기 가스 노즐(15)은 상기 병목 소자(14)의 뒤 및 팬(13)의 앞에 설치되어 있는 가스버너용 제어장치에 있어서,

   a) 전기 또는 전자 센서(16)가 측정점(17)에서 가스 흐름을 공급하는 상기 가스 라인(10)에 접촉하고,

   b) 가스 흐름 방향에서, 상기 측정점(17)은 상기 가스 노즐(15)의 앞에 설치되고,

   c) 상기 전기 또는 전자 센서(16)의 기준점(18)에는 기준 압력이 존재하며,

   d) 상기 센서(16)에 의해 발생된 전기 또는 전자 신호(19)가 상기 가스 밸브(11)를 조절하기 위하여 사용되는 것을 특징으로 하는 가스버너용 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 가스 밸브(11)에 할당된 액추에이터(22)용 제어신호(21)가 상기 센서(16)에 의해 발생된 상기 전기 또는 전자 신호(19)에 따라 발생되는 것을 특징으로 하는 가스버너용 제어장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 센서(16)는 차동 압력 센서, 특히 유량계로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가스버너용 제어장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 합산수단(23)이 상기 센서(16)의 상기 전기 또는 전자 신호(19)를 보조 신호(24)와 밸런싱(balancing)하고,

   상기 합산수단(23)의 출력 신호(25)로부터 발생된 제어신호(21)가 상기 가스 흐름을 변화시키기 위하여 사용되는 것을 특징으로 하는 가스버너용 제어장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 합산수단(23)의 출력 신호(25)는 제어수단(20)에 공급되며, 상기 제어수단(20)은 상기 가스 밸브(11)의 액추에이터(22)용 제어신호(21)를 발생시키는 것을 특징으로 하는 가스버너용 제어장치.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 보조 신호(24)는 상기 팬(13)의 회전 속도에 함수적으로 의존하는 것을 특징으로 하는 가스버너용 제어장치.