KR20140042145A - 온도센서를 이용한 보일러의 불완전 연소방지방법 - Google Patents

온도센서를 이용한 보일러의 불완전 연소방지방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하는 온도센서를 이용한 보일러의 불완전 연소방지방법에 관한 것으로 특히, 제어부의 연소지시에 따라 점화가 이루어지면 현재 가스밸브를 통한 가스 공급량과 송풍팬의 회전수 대비 공기 공급량에 대한 연소량 제어 값(Qi)에 따른 불꽃의 기준온도(Ti)를 산출하는 단계와; 버너의 주변에 설치한 온도센서를 통해 버너의 불꽃온도(Tx)를 검출하는 단계와; 상기에서 검출한 현재 불꽃온도(Tx)가 기준온도(Ti)보다 높은지를 판단하는 단계와; 현재 불꽃온도(Tx)가 기준온도(Ti)보다 높으면 제어부 내에 기 세팅되어 있는 안전정지 상한치 온도(Ta)보다 현재 불꽃온도(Tx)가 낮은지를 판단하는 단계와; 안전정지 상한치 온도(Ta)보다 현재 불꽃온도(Tx)가 낮으면 버너로 공급되고 있는 가스의 공급량이 정해진 값(-α)만큼 감소되도록 가스밸브를 제어하거나 또는 버너로 공급되고 있는 공기의 공급량이 정해진 값(+β)만큼 증가되도록 송풍팬의 회전수를 증대시키고 버너의 불꽃온도(Tx)를 검출하는 단계로 되돌아가는 단계와; 상기에서 제어부 내에 기 세팅되어 있는 안전정지 상한치 온도(Ta)보다 현재 불꽃온도(Tx)가 낮지 않으면 가스밸브를 닫고 송풍팬을 정지시켜 버너의 연소를 안전정지시키는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
따라서, 보일러의 버너에서 연소가 진행될 때 불꽃의 온도변화를 통해 불완전 연소상태를 빠른 시간 내에 확인하고 그에 대응하는 필요 조치를 빠른 시간내에 취할 수 있어 유해성 가스 발생을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 제품의 상품성과 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.

Description

온도센서를 이용한 보일러의 불완전 연소방지방법{Method for preventing incomplete combustion of boiler using temperature sensor}
본 발명은 온도센서를 이용한 보일러의 불완전 연소방지방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 보일러의 버너에 불꽃의 온도를 검출하는 온도센서를 설치하여 연소중 불꽃의 온도를 측정하고, 이를 현재 공급되고 있는 가스 및 공기공급량에 의해 결정되는 연소량에 따른 불꽃의 기준온도와 상호 비교하여 현재 버너의 불꽃 온도가 기준온도보다는 높으나 안전정지 상한온도보다 낮으면 가스공급량을 정해진 값만큼 낮추거나 또는 공기공급량을 정해진 값만큼 증가시켜 주고, 기준온도보다 낮으나 안전정지 하한치보다 높으면 가스공급량을 정해진 값만큼 증가시켜 주거나 또는 공기공급량을 정해진 값만큼 낮추어 주되, 안전정지 상한온도보다도 높거나 또는 안전정지 하한치보다도 낮으면 안전정지(즉, 버너의 연소를 정지)하는 방식을 통해 불완전 연소를 방지하여, 유해성 가스 발생을 최소화할 수 있도록 발명한 것이다.
일반적으로 보일러(Boiler)는, 석유나 석탄 및 가스 등을 연료로 사용하여 이를 연소시키거나 히터에 전기를 공급시켜 발생되는 연소열 및 전열을 이용하여 물을 가열하여 각종 난방시설 등에 더운물을 공급하기 위하여 물을 끓이는 시설을 말하며, 주택용 보일러의 경우에는 실내의 바닥 등에 설치된 배관에 더운물을 공급하여 난방을 하거나, 급수관을 통해 온수의 공급 등에 사용되어 지고 있다.
통상 난방/온수 겸용 보일러에서 난방모드가 작동되면 순환펌프가 작동되어 난방수가 이송되고, 난방수는 주열교환기에서 가열되어 3방밸브를 거쳐 다수의 방으로 이루어진 난방부하(즉, 난방배관)로 이송되어 난방이 이루어진다.
또한, 온수의 공급은 3방밸브에서 난방부하 측으로 연결되는 경로를 차단하고 급탕열교환기 측으로 연결되는 경로를 개방시켜 주열교환기에서 데워진 난방수를 급탕열교환기측으로 이송시킴으로써 상기 급탕열교환기에서 직수와 난방수 간에 열교환이 이루어져 온수를 사용자에게 공급할 수 있게 된다.
한편, 종래 보일러에서도 공기공급량 대비 가스공급량이 맞지 않는 등의 원인으로 버너에서 발생되는 불완전 연소를 검출하여 방지하기 위한 기술이 다양하게 제시된 바 있다.
즉, 종례에도 송풍팬의 전류를 이용하여 송풍팬의 회전수를 보정하는 방법도 있고, 또 연소생성물을 검출하는 방법 예를 들어, CO센서나 O2센서 등을 이용한 방법 등 다양하게 불완전 연소를 검출하여 안전상 문제가 될 것으로 판단되면 연소를 정지하게 하는 기술 등은 다양하게 실시되고 있다.
그런데, 이들의 공동적인 문제점은 불완전 연소를 검출하기까지 상당한 시간이 소요되어 일정부분은 유해가스가 상당부분 발생된 후, 연소가 정지된다는 문제점을 가지고 있다.
1. 대한민국 공개특허공보 특1998-081138호(1998년 11월 25일) 2. 대한민국 등록특허공보 특0134136호(1995년 12월 29일) 3. 대한민국 공개특허공보 특1998-041739호(1998년 08월 17일)
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 보일러의 버너 주변에 불꽃의 온도를 직접 검출할 수 있는 불꽃온도 검출용 온도센서를 설치하여 연소중 불꽃의 온도를 측정하고, 상기 온도센서에 의해 검출되는 불꽃의 온도와 현재 공급되고 있는 가스 및 공기공급량에 의해 결정되는 연소량에 따른 불꽃의 기준온도를 상호 비교하여 현재 버너의 불꽃 온도가 기준온도보다는 높으나 안전정지 상한온도보다 낮으면 가스공급량을 정해진 값만큼 낮추거나 또는 공기공급량을 정해진 값만큼 증가시켜 주고, 기준온도보다 낮으나 안전정지 하한치보다 높으면 가스공급량을 정해진 값만큼 증가시켜 주거나 또는 공기공급량을 정해진 값만큼 낮추어 주되, 안전정지 상한온도보다도 높거나 또는 안전정지 하한치보다도 낮으면 버너의 연소를 안전정지시켜 줌으로써 불꽃의 온도변화를 통해 불완전 연소상태를 빠른 시간 내에 확인하고 그에 대응하는 필요 조치를 빠른 시간내에 취할 수 있어 유해성 가스 발생을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 제품의 상품성과 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 온도센서를 이용한 보일러의 불완전 연소방지방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 제어부의 연소지시에 따라 점화가 이루어지면 현재 가스밸브를 통한 가스 공급량과 송풍팬의 회전수 대비 공기 공급량에 대한 연소량 제어 값(Qi)에 따른 불꽃의 기준온도(Ti)를 산출하는 단계와; 버너의 주변에 설치한 온도센서를 통해 버너의 불꽃온도(Tx)를 검출하는 단계와; 상기에서 검출한 현재 불꽃온도(Tx)가 기준온도(Ti)보다 높은지를 판단하는 단계와; 현재 불꽃온도(Tx)가 기준온도(Ti)보다 높으면 제어부 내에 기 세팅되어 있는 안전정지 상한치 온도(Ta)보다 현재 불꽃온도(Tx)가 낮은지를 판단하는 단계와; 안전정지 상한치 온도(Ta)보다 현재 불꽃온도(Tx)가 낮으면 버너로 공급되고 있는 가스의 공급량이 정해진 값(-α)만큼 감소되도록 가스밸브를 제어하거나 또는 버너로 공급되고 있는 공기의 공급량이 정해진 값(+β)만큼 증가되도록 송풍팬의 회전수를 증대시키고 버너의 불꽃온도(Tx)를 검출하는 단계로 되돌아가는 단계와; 상기에서 제어부 내에 기 세팅되어 있는 안전정지 상한치 온도(Ta)보다 현재 불꽃온도(Tx)가 낮지 않으면 가스밸브를 닫고 송풍팬을 정지시켜 버너의 연소를 안전정지시키는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기에서 현재 불꽃온도(Tx)와 기준온도(Ti)를 상호 비교한 결과 온도센서에 의해 검출한 현재 불꽃온도(Tx)가 기준온도(Ti)보다 높지 않으면 현재 불꽃온도(Tx)가 제어부 내에 기 세팅되어 있는 안전정지 하한치 온도(Tb)보다 높은지를 판단하는 단계와; 현재 불꽃온도(Tx)가 안전정지 하한치 온도(Tb)보다 높으면 버너로 공급되고 있는 가스의 공급량이 정해진 값(+α)만큼 증가되도록 가스밸브를 제어하거나 또는 버너로 공급되고 있는 공기의 공급량이 정해진 값(-β)만큼 감소되도록 송풍팬의 회전수를 감소시키고 버너의 불꽃온도(Tx)를 검출하는 단계로 되돌아가는 단계와; 상기에서 현재 불꽃온도(Tx)가 제어부 내에 기 세팅되어 있는 안전정지 하한치 온도(Tb)보다 높지 않으면 가스밸브를 닫고 송풍팬을 정지시켜 버너의 연소를 안전정지시키는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기에서 가스의 공급량을 감소 또는 증가시키는 정해진 값(±α)은 현재 공급되고 있는 가스량 대비 ±2∼5% 범위 내에서 설정하고, 공기의 공급량을 감소 또는 증가시키는 정해진 값(±β)은 현재 공급되고 있는 공기량 대비 ±5∼10% 범위 내에서 설정한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 버너의 주변에 설치되는 온도센서는 불꽃의 온도를 300℃~700℃ 범위 내에서 측정이 용이한 위치에 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, 현재 가스밸브를 통해 공급되는 가스 공급량과 송풍팬의 회전수 대비 공기 공급량에 대한 연소량 제어 값(Qi)에 따른 불꽃의 기준온도(Ti) 기울기에 대응하여 설정되는 안전정지 상한치 온도(Ta)와 하한치 온도(Tb)에 대한 기울기는 연소성을 판단하여 CO농도가 1,000ppm 이하가 되는 곳을 시험을 통해 산정하여 세팅한 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 온도센서를 이용한 보일러의 불완전 연소방지방법에 의하면, 보일러의 버너 주변에 불꽃의 온도를 직접 검출할 수 있는 불꽃온도 검출용 온도센서를 설치하여 연소중 실시간으로 변화되는 불꽃의 온도를 계속 측정하고, 상기 온도센서에 의해 검출되는 불꽃의 온도와 현재 공급되고 있는 가스 및 공기공급량에 의해 결정되는 연소량에 따른 불꽃의 기준온도를 상호 비교하여 현재 버너의 불꽃 온도가 기준온도보다는 높으나 안전정지 상한온도보다 낮으면 가스공급량을 정해진 값만큼 낮추거나 또는 공기공급량을 정해진 값만큼 증가시켜 주고, 기준온도보다 낮으나 안전정지 하한치보다 높으면 가스공급량을 정해진 값만큼 증가시켜 주거나 또는 공기공급량을 정해진 값만큼 낮추어 주되, 안전정지 상한온도보다도 높거나 또는 안전정지 하한치보다도 낮으면 버너의 연소를 안전정지시켜 줌으로써 불꽃의 온도변화를 통해 불완전 연소상태를 빠른 시간 내에 확인하고 그에 대응하는 필요 조치를 빠른 시간내에 취할 수 있어 유해성 가스 발생을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 제품의 상품성과 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명 방법이 적용된 보일러의 개략 블럭 구성도.
도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.
도 3은 본 발명 방법에서 적용한 연소량 별 불꽃의 기준온도 대비 안전정지 상한치 온도 및 하한치 온도 관계를 비교한 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 방법이 적용된 보일러의 개략 블럭 구성도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명 방법에서 적용한 연소량 별 불꽃의 기준온도 대비 안전정지 상한치 온도 및 하한치 온도 관계를 비교한 그래프를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명 방법은,
보일러 내 제어부(1)의 연소지시에 따라 점화가 이루어지면 현재 가스밸브(2)를 통해 공급되는 가스 공급량과 송풍팬(3)의 회전수에 대응하여 공급되는 공기 공급량에 대한 연소량 제어 값(Qi)에 따른 불꽃의 기준온도(Ti)를 산출하는 단계(S1)와;
버너의 주변에 설치한 온도센서(4)를 통해 버너의 불꽃온도(Tx)를 실시간으로 검출하는 단계(S2)와;
상기에서 검출한 현재 불꽃온도(Tx)가 기준온도(Ti)보다 높은지를 판단하는 단계(S3)와;
현재 불꽃온도(Tx)가 기준온도(Ti)보다 높으면 제어부(1) 내에 기 세팅되어 있는 안전정지 상한치 온도(Ta)보다 현재 불꽃온도(Tx)가 낮은지를 판단하는 단계(S4)와;
안전정지 상한치 온도(Ta)보다 현재 불꽃온도(Tx)가 낮으면 버너로 공급되고 있는 가스의 공급량이 정해진 값(-α)만큼 감소되도록 가스밸브(2)를 닫힘 방향으로 제어하거나 또는 버너로 공급되고 있는 공기의 공급량이 정해진 값(+β)만큼 증가되도록 송풍팬(3)의 회전수를 증대시키고 버너의 불꽃온도(Tx)를 검출하는 단계(S2)로 되돌아가는 단계(S5)와; 상기에서 제어부(1) 내에 기 세팅되어 있는 안전정지 상한치 온도(Ta)보다 현재 불꽃온도(Tx)가 낮지 않으면 가스밸브(2)를 닫고 송풍팬(3)의 구동을 정지시켜 버너의 연소를 안전정지시키는 단계(S6);로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기에서 현재 불꽃온도(Tx)와 기준온도(Ti)를 상호 비교(S3)한 결과, 온도센서(4)에 의해 검출한 현재 불꽃온도(Tx)가 기준온도(Ti)보다 높지 않으면 현재 불꽃온도(Tx)가 제어부(1) 내에 기 세팅되어 있는 안전정지 하한치 온도(Tb)보다 높은지를 판단하는 단계(S7)와;
현재 불꽃온도(Tx)가 안전정지 하한치 온도(Tb)보다 높으면 버너로 공급되고 있는 가스의 공급량이 정해진 값(+α)만큼 증가되도록 가스밸브(2)를 열림 방향으로 제어하거나 또는 버너로 공급되고 있는 공기의 공급량이 정해진 값(-β)만큼 감소되도록 송풍팬(3)의 회전수를 감소시키고 버너의 불꽃온도(Tx)를 검출하는 단계(S2)로 되돌아가는 단계(S8)와;
상기에서 현재 불꽃온도(Tx)가 제어부(1) 내에 기 세팅되어 있는 안전정지 하한치 온도(Tb)보다 높지 않으면 가스밸브(2)를 닫고 송풍팬(3)의 구동을 정지시켜 버너의 연소를 안전정지시키는 단계(S6);를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기에서 가스의 공급량을 감소 또는 증가시키는 정해진 값(±α)은 현재 공급되고 있는 가스량 대비 ±2∼5% 범위 내에서 설정하고, 공기의 공급량을 감소 또는 증가시키는 정해진 값(±β)은 현재 공급되고 있는 공기량 대비 ±5∼10% 범위 내에서 설정한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 버너의 주변에 설치되는 온도센서(4)는 불꽃의 온도를 300℃~700℃ 범위 내에서 측정이 용이한 위치에 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, 현재 가스밸브(2)를 통해 공급되는 가스 공급량과 송풍팬(3)의 회전수 대비 공기 공급량에 대한 연소량 제어 값(Qi)에 따른 불꽃의 기준온도(Ti) 기울기에 대응하여 설정되는 안전정지 상한치 온도(Ta)와 하한치 온도(Tb)에 대한 기울기는 연소성을 판단하여 CO농도가 1,000ppm 이하가 되는 곳을 시험을 통해 산정하여 세팅한 것을 특징으로 한다.
이와 같은 단계로 이루어진 본 발명 방법에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명 방법이 적용된 보일러 내 제어부(1)에서는 사용자가 난방 스위치를 "온"시키거나 온수 사용으로 인해 수류 스위치에서 온수사용 검출신호가 입력되면 스파커에 구동신호를 출력함은 물론 송풍팬(3) 및 가스밸브(2)에 사용자의 난방 또는 온수 설정온도에 대응하는 제어신호 등을 출력하는 연소지시신호를 출력하게 된다.
이와 같은 제어부(1)의 연소지시신호에 대응하여 버너에서 점화가 이루어진 후 프레임 로드(5)를 통해 정상연소에 따른 염 검지신호가 입력되면, 현재 가스밸브(2)를 통해 버너로 공급되고 있는 가스 공급량과 송풍팬(3)의 회전수에 대응하여 버너로 공급되는 공기 공급량에 따른 연소량 제어 값(Qi)을 산출한 다음 상기에서 산출된 연소량 제어 값(Qi)에 따라 불꽃에서 발생되어야 할 기준온도(Ti)를 산출하게 된다(S1).
이어서 버너의 주변에 설치된 온도센서(4)를 통해 실제 버너의 불꽃온도(Tx)를 실시간으로 검출(S2)한 다음, 상기 온도센서(4)를 통해 검출한 현재 불꽃온도(Tx)가 상기에서 산출한 기준온도(Ti)보다 높은지를 판단하게 된다(S3).
이때, 상기 버너의 주변에 설치되는 온도센서(4)는 고온으로 인한 손상을 방지할 수 있도록 하면서도 버너에서 연소중 발생되는 불꽃의 온도를 정확히 검출할 수 있도록 하기 위해, 불꽃의 온도를 300℃~700℃ 범위 내에서 측정이 용이한 위치를 설정하여 설치하는 것이 바람직하다.
한편, 상기와 같이 온도센서(4)를 통해 검출되는 현재 불꽃온도(Tx)가 상기에서 산출한 기준온도(Ti)보다 높은지를 판단한 결과, 현재 불꽃온도(Tx)가 기준온도(Ti)보다 높으면, 상기 제어부(1)는 자체 내에 기 세팅되어 있는 안전정지 상한치 온도(Ta)보다 현재 불꽃온도(Tx)가 낮은지를 판단하게 된다(S4).
이때, 현재 버너의 불꽃온도(Tx)가 기준온도(Ti)보다 높게 되는 이유는, 가스밸브(2)나 노즐 등과 같은 가스공급 관련 부품에 이상이 있거나 가스압 자체가 기준압보다 높은 상태로 공급되는 등의 이유로 가스 공급량이 기준량보다 많은 경우, 또는 송풍팬(3) 등에 이상이 발생되어 공기의 공급량이 기준량보다 적어 발생되는 경우이다.
따라서, 상기 단계(S4)에서 안전정지 상한치 온도(Ta)와 현재 불꽃온도(Tx)를 상호 비교한 결과, 안전정지 상한치 온도(Ta)보다 현재 불꽃온도(Tx)가 낮으면 전술한 이유로 가스 공급량이 기준량보다 많거나 또는 공기의 공급량이 기준량보다 적은 경우인 것으로 판단하고 버너로 공급되고 있는 가스의 공급량이 정해진 값(-α)만큼 감소되도록 가스밸브(2)를 닫힘 방향으로 제어하거나 또는 버너로 공급되고 있는 공기의 공급량이 정해진 값(+β)만큼 증가되도록 송풍팬(3)의 회전수를 증대시키고 버너의 불꽃온도(Tx)를 검출하는 단계(S2)로 되돌아가게 된다(S5).
또, 단계(S4)에서 안전정지 상한치 온도(Ta)와 현재 불꽃온도(Tx)를 상호 비교한 결과, 상기 제어부(1) 내에 기 세팅되어 있는 안전정지 상한치 온도(Ta)보다 현재 불꽃온도(Tx)가 낮지 않으면 가스밸브(2) 및 노즐 등과 같은 가스공급 관련 부품이나 송풍팬(3) 등 공기공급 관련 부품에 이상이 발생된 것으로 판단하고 상기 가스밸브(2)를 닫아줌은 물론 송풍팬(3)의 구동을 정지시켜 버너의 연소를 안전정지시키게 된다(S6).
한편, 상기 단계(S3)에서 현재 불꽃온도(Tx)와 기준온도(Ti)를 상호 비교(S3)한 결과, 상기 온도센서(4)에 의해 검출한 현재 불꽃온도(Tx)가 기준온도(Ti)보다 높지 않으면 현재 불꽃온도(Tx)가 제어부(1) 내에 기 세팅되어 있는 안전정지 하한치 온도(Tb)보다 높은지를 판단하게 된다(S7).
이때, 현재 버너의 불꽃온도(Tx)가 기준온도(Ti)보다 낮게 되는 이유는, 가스밸브(2)나 노즐 등과 같은 가스공급 관련 부품에 이상이 있거나 가스압 자체가 기준압보다 낮은 상태로 공급되는 등의 이유로 가스 공급량이 전술과 반대로 기준량보다 적은 경우, 또는 송풍팬(3) 등에 이상이 발생되어 공기의 공급량이 기준량보다 많은 경우이다.
상기 단계(S7)에서 현재 불꽃온도(Tx)와 안전정지 하한치 온도(Tb)를 상호 비교한 결과, 현재 불꽃온도(Tx)가 안전정지 하한치 온도(Tb)보다 높으면 버너로 공급되고 있는 가스의 공급량이 정해진 값(+α)만큼 증가되도록 가스밸브(2)를 열림 방향으로 제어하거나 또는 버너로 공급되고 있는 공기의 공급량이 정해진 값(-β)만큼 감소되도록 송풍팬(3)의 회전수를 감소시키고 버너의 불꽃온도(Tx)를 검출하는 단계(S2)로 되돌아가게 된다(S8).
또, 상기 단계(S7)에서 현재 불꽃온도(Tx)와 안전정지 하한치 온도(Tb)를 상호 비교한 결과, 현재 불꽃온도(Tx)가 제어부(1) 내에 기 세팅되어 있는 안전정지 하한치 온도(Tb)보다 높지 않으면 전술한 바와 같이 가스밸브(2) 및 노즐 등과 같은 가스공급 관련 부품이나 송풍팬(3) 등 공기공급 관련 부품에 이상이 발생된 것으로 판단하고 상기 가스밸브(2)를 닫아줌은 물론 송풍팬(3)의 구동을 정지시켜 버너의 연소를 안전정지시키게 된다(S6).
이때, 상기에서 가스의 공급량을 1회씩 감소 또는 증가시키는 정해진 값(±α)은 사용 가스의 연소량 등을 감안하여 실험을 통해 살펴본 결과 현재 공급되고 있는 가스량 대비 ±2∼5% 범위 내에서 설정하는 것이 바람직하였고, 공기의 공급량을 감소 또는 증가시키는 정해진 값(±β) 역시 송풍팬의 특성을 감안하여 시험한 결과 현재 공급되고 있는 공기량 대비 ±5∼10% 범위 내에서 설정하는 것이 바람직 하였다.
또한, 현재 가스밸브(2)를 통해 공급되는 가스 공급량과 송풍팬(3)의 회전수 대비 공기 공급량에 대한 연소량 제어 값(Qi)에 따른 불꽃의 기준온도(Ti) 기울기에 대응하여 설정되는 안전정지 상한치 온도(Ta)와 하한치 온도(Tb)에 대한 기울기는 가스의 연소성 등을 판단하여 CO농도가 1,000ppm 이하가 되는 곳을 시험을 통해 산정하여 세팅하였다.
상기에서 연소중인 버너로 공급되고 있는 가스의 공급량을 정해진 값(±α)만큼 감소 또는 증가시키는 과정, 또는 공기의 공급량을 정해진 값(±β)만큼 증가 또는 감소시키는 과정은, 상기 온도센서(4)에서 검출되는 불꽃의 실제 온도(즉, Tx)가 기준온도(Ti)를 중심으로 하여 안전정지 상한치 온도(Ta)와 안전정지 하한치 온도(Tb) 사이를 유지(즉, 버너의 불꽃온도(Tx)가 기준온도(Ti)를 중심으로 하여 안전정지 상한치 온도(Ta)보다는 낮고 안전정지 하한치 온도(Tb)보다는 높은 온도를 유지)하도록 버너에서 연소가 진행되고 있는 동안 계속해서 반복 수행된다.
따라서, 보일러의 버너에서 연소가 진행될 때 불꽃의 온도변화를 통해 불완전 연소상태를 빠른 시간 내에 확인하고 그에 대응하는 필요 조치를 빠른 시간내에 취할 수 있어 유해성 가스 발생을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 제품의 상품성과 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기한 실시 예 및 특허청구범위에 기재된 내용만으로 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
1 : 제어부
2 : 가스밸브
3 : 송풍팬
4 : 온도센서
5 : 프레임 로드

Claims (5)

  1. 제어부의 연소지시에 따라 점화가 이루어지면 현재 가스밸브를 통한 가스 공급량과 송풍팬의 회전수 대비 공기 공급량에 대한 연소량 제어 값(Qi)에 따른 불꽃의 기준온도(Ti)를 산출하는 단계와;
    버너의 주변에 설치한 온도센서를 통해 버너의 불꽃온도(Tx)를 검출하는 단계와;
    상기에서 검출한 현재 불꽃온도(Tx)가 기준온도(Ti)보다 높은지를 판단하는 단계와;
    현재 불꽃온도(Tx)가 기준온도(Ti)보다 높으면 제어부 내에 기 세팅되어 있는 안전정지 상한치 온도(Ta)보다 현재 불꽃온도(Tx)가 낮은지를 판단하는 단계와;
    안전정지 상한치 온도(Ta)보다 현재 불꽃온도(Tx)가 낮으면 버너로 공급되고 있는 가스의 공급량이 정해진 값(-α)만큼 감소되도록 가스밸브를 제어하거나 또는 버너로 공급되고 있는 공기의 공급량이 정해진 값(+β)만큼 증가되도록 송풍팬의 회전수를 증대시키고 버너의 불꽃온도(Tx)를 검출하는 단계로 되돌아가는 단계와;
    상기에서 제어부 내에 기 세팅되어 있는 안전정지 상한치 온도(Ta)보다 현재 불꽃온도(Tx)가 낮지 않으면 가스밸브를 닫고 송풍팬을 정지시켜 버너의 연소를 안전정지시키는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 온도센서를 이용한 보일러의 불완전 연소방지방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    현재 불꽃온도(Tx)와 기준온도(Ti)를 상호 비교한 결과 온도센서에 의해 검출한 현재 불꽃온도(Tx)가 기준온도(Ti)보다 높지 않으면,
    현재 불꽃온도(Tx)가 제어부 내에 기 세팅되어 있는 안전정지 하한치 온도(Tb)보다 높은지를 판단하는 단계와;
    현재 불꽃온도(Tx)가 안전정지 하한치 온도(Tb)보다 높으면 버너로 공급되고 있는 가스의 공급량이 정해진 값(+α)만큼 증가되도록 가스밸브를 제어하거나 또는 버너로 공급되고 있는 공기의 공급량이 정해진 값(-β)만큼 감소되도록 송풍팬의 회전수를 감소시키고 버너의 불꽃온도(Tx)를 검출하는 단계로 되돌아가는 단계와;
    상기에서 현재 불꽃온도(Tx)가 제어부 내에 기 세팅되어 있는 안전정지 하한치 온도(Tb)보다 높지 않으면 가스밸브를 닫고 송풍팬을 정지시켜 버너의 연소를 안전정지시키는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 온도센서를 이용한 보일러의 불완전 연소방지방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    가스의 공급량을 감소 또는 증가시키는 정해진 값(±α)은 현재 공급되고 있는 가스량 대비 ±2∼5% 범위 내에서 설정하고,
    공기의 공급량을 감소 또는 증가시키는 정해진 값(±β)은 현재 공급되고 있는 공기량 대비 ±5∼10% 범위 내에서 설정한 것을 특징으로 하는 온도센서를 이용한 보일러의 불완전 연소방지방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 버너의 주변에 설치되는 온도센서는 불꽃의 온도를 300℃~700℃ 범위 내에서 측정이 용이한 위치에 설치한 것을 특징으로 하는 온도센서를 이용한 보일러의 불완전 연소방지방법.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    현재 가스밸브를 통해 공급되는 가스 공급량과 송풍팬의 회전수 대비 공기 공급량에 대한 연소량 제어 값(Qi)에 따른 불꽃의 기준온도(Ti) 기울기에 대응하여 설정되는 안전정지 상한치 온도(Ta)와 하한치 온도(Tb)에 대한 기울기는 연소성을 판단하여 CO농도가 1,000ppm 이하가 되는 곳을 시험을 통해 산정하여 세팅한 것을 특징으로 하는 온도센서를 이용한 보일러의 불완전 연소방지방법.



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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101691934B1 (ko) * 2016-09-17 2017-01-06 (주)코젠 3d 가상현실기법을 활용한 빌딩 자동제어시스템

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KR101691934B1 (ko) * 2016-09-17 2017-01-06 (주)코젠 3d 가상현실기법을 활용한 빌딩 자동제어시스템

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