KR890005134B1 - 기화식 연소장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

기화식 연소장치

제1도는 본원 발명의 일실시예의 전기접속을 도시한 회로도.

제2도는 그 동작을 도시한 제어플로차트.

제3도는 그 동작설명용 시간도.

제4도는 귀환등유량과 지연시간과의 관계를 도시한 그래프.

제5도는 종래의 기화식 연소장치의 구성도.

제6도는 종래예의 동작설명용 시간도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기름탱크 2 : 전자펌프

4 : 기화실 8 : 노즐구멍

9 : 버너 12 : 니들

19 : 마이크로콤퓨터 31 : 운전스위치

35 : 릴레이

본원 발명은 등유등의 액체연료를 기화시켜 연소기키는 기화식(氣化式)연소장치에 관한 것이다.

이 종류의 기화식 연소장치의 종래예를 제5도에 의해서 설명한다.

도면에 있어서, (1)은 기름탱크, (2)는 이 기름탱크(1)의 등유를 기름파이프(18)를 통해서 기화기(3)내부의 기화실(4)에 공급하기 위한 전자(電磁)펌프, (5)는 기화실(4)내에 설치된 기화안정재, (6)은 히터이며, 원소중에는 기화기(3)측벽에 장착된 더미스터(7)와 제어회로(도시 생략)에 의해서 기화실(4)내의 온도를 일정하게 유지하도록 하고있다.

(8)은 기화실(4)상부에 형성된 노즐구멍, (9)는 노즐구멍(8)에 대향하여 장착된 버너이며, 그 상부에는 기화가스에 점화하기 위한 점화플러그(10)와 화염의 이온전류를 검지하기 위한 플레임로드(flame lod)(11)가 배설되어 있다.

(12)는 노즐구멍(8)을 개폐하기 위한 선단이 침형상으로 되어 있는 니들, (13)은 니들(12)와 일체로 된 가동편,(14)는 가동편(13)을 슬라이드시키기 위한 솔레노이드, (15)는 솔레노이드(14)가 무통전시에 가동편(13)을 도면중 우측방향으로 밀어 노즐구멍(8)을 열기 위한 스프링, (16)은 노즐구멍(8)이 열려 있을때 등유가 기름탱크(1)와 연통되어 있는 귀환파이프(17)측으로 유출하는 것을 방지하기 위한 귀환벨브이며, 가동편(13)과 일체로 되어 있다.

솔레노이드(14)에의 통전시는, 가동편(13)이 스프링(15)에 항거해서 도면중 좌측방향으로 슬라이드하고, 니들(12)로서 확실하게 노즐구멍(8)을 폐쇄함과 동시에 귀환밸브(16)가 열려서 기화실(4)내에 남아있는 등유를 귀환파이프(17)을 통해서 기름탱크(1)에 회수하도록 되어 있다. 솔레노이드(14)에 의한 노즐구멍(8)의 개폐동작은 예를들면 일본국 특개소 57-26323호 공보에 개시되어 있는 바와같이 솔레노이드(14)의 코일이 온도 상승방지와 연소중의 절전을 위해 연소전과 소화후만 솔레노이드(14)에 일정시간 통전하여 노즐구멍(8)을 폐쇄하도록 하고, 연소중은 솔레노이드(14)에의 통전을 정지하여 노즐구멍(8)이 열리도록 한 구성으로 되어 있다.

다음에, 동작에 대해서 제 6도의 시간도를 참조하면서 설명한다.

운전스위치 등(도시 생략)을 온하면 먼저 히터(6)에 통전해서 기화기(3), 기화실(4), 기화안정재(5)를 가열하고, 등유를 기화시키기 위한 필요한 기화실(4)내의 온도를 소정의 온도(250∼300。C)로 예열한다. 이 예열기간에는 기화실(4)내에 부착되어 있는 등유의 일부가 승온과 동시 기화해서 노즐구멍(8)에서 외부로 새어 악취를 발생하므로 솔레노이드(14)에 통전해서 노즐구멍(8)을 니들(12)로 폐쇄해 둔다.

다음에, 기화실(4)의 온도가 소정온도에 달해서 예열이 완료되면, 전자펌프(2)가 동작하여 등유가 기름탱크(1)로부터 기름파이프(18)을 통해서 기화실(4)로 공급되고, 동시에 가열되어 기화가스로 된다.

이때, 솔레노이드(14)에의 통전이 정지되고, 니들(12)이 슬라이드하여 노즐구멍(8)을 열기 때문에, 기화가스가 노즐구멍(8)에서 분출하고, 그때에 연소용 공기로서 작용하는 1차 공기를 주위에서 흡입하여, 버너(9)내에 혼합기로서 들어간다.

버너(9)상부에는 예열완료와 동시에 방전을 개시하는 점화플러그(10)가 장착되고 있고, 방전시의 불꽃에 의해서 혼합기에 점화된다. 착화후, 플레임로드(11)에 의해서 검출된 화염의 이온전류가 어느 일정치 이상이되면 제어회로(도시 생략)가 착화를 검지하고, 점화플러그(10)의 방전을 정지시킨다.

연소운전중, 히터(6)은 더미스터(7)와 제어회로(도시 생략)에 의해서 기화실(4)내 온도가 거의 일정하게 되도록 제어되어 있다. 그리고,공지의 대류(對流) 팬(fan)(도시 생략)의 작동에 의해서 실내에 온풍이 공급된다.

다음에, 소화할 경우 운전스위치 등을 오프하면, 전자펌프(2)가 정지해서 등유의 공급이 차단됨과 동시에, 솔레노이드(14)에 통전되고, 니들(12)에 의해서 노즐구멍(8)이 폐쇄된다.

동시에 귀환밸브(16)가 열리기 때문에, 기화실(4)내에 남은 기화가스의 대부분은 니들(12), 가동편(13)의 주위의 간극을 지나 응축되어 액화되고, 귀환파이프(17)를 통해 기름탱크(1)내로 회수한다.

그리고, 히터(6)에의 통진도 전지되므로, 기화실(4)내의 온도가 저하되고, 회수되지 않고 남은 기화가스의 일부도 액화된다.

기화실(4)내의 온도가 충분히 저하되는 만큼의 시간이 경과되고 나서 솔레노이드(14)에의 통전을 정지해서 노즐구멍(8)을 열면, 기화실(4)내에 거의 기화가스가 존재하지 않기 때문에 노즐구멍(8)에서 기화가스가 누출하여 악취를 낼 염려는 없다.

그리고, 상기 대류팬은 소화와 동시에 운전을 정지하는 것이다.

종래의 기화식 연소장치는 이상과 같이 구성되어 있으므로, 소화시에는 기화실(4)내에 기화가스가 충만하고 있는 상태에서 노즐구멍(8)을 폐쇄하기 때문에, 기화가스가 응축하여 액화되고, 기화실(4)내에 남는 등유량과 귀환파이프(17)로부터 기름탱크(1)내로 회수되는 등유량이 많았다.

주지하는 바와같이, 한번 고온으로 가열된 등유는 산화하기 쉽고, 타르(탄화물)을 석출하기 쉬운 상태가 되기 때문에, 기화실(4) 내벽과 기화안정재(5)에 부착, 최적하는 타르량이 많아지고, 그 양의 증가에 따라 등유의 기화가 저해되어 연소상태가 악화되는 커다란 문제점이 있었다.

본원 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 기화실내에 부착되는 타르량을 극히 적게 한 기화식 연소장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본원 발명에 의한 기화식 연소장치는 소화시에 펌프에 의한 등유의 공급을 정지한 다음, 일정시간 지연시키고 나서 니들로서 노즐구멍을 폐쇄하는 니들 제어수단을 설치한 것이다.

본원 발명에 있어서는, 소화시에 니들은 펌프가 정지하고 나서 일정시간이 경과하고, 노즐구멍에서 기화가스의 분출이 거의 끝나고 나서 노즐구멍을 폐쇄한다.

제1도는 본원 발명의 일실시예의 전기접속을 나타낸 회로도이다.

도면중, (19)는 마이크로콤퓨터이며, CPU(20), 메모리(21), 입력회로(22), 출력회로(23)를 가지고 있다.(24)는 실내온도를 검지하는 실온더미스터, (25)는 실내온도를 설정하기 위한 가변저항기, (26)과 (27)은 실온더미스터(24)와 가변저항기 (25)에 직렬로 접속된 저항이다.

(11)은 플레임로드이며, 연소중의 화염에 대해서 플레임로드(11)와 버너(9)의 사이에 직류전압 +V를 인가하고, 화염의 이온전류를 저항(28)을 통해서 검출한다. 그를 출력신호는 아날로그 멀티플렉서(29)에 입력되고, 그 출력은 A/D변환기(30)에 의해서 디지탈신호로 변환되고, 입력회로(22)에 부여된다. 그리고, (31)은 운전스위치(32)는 이 운전스위치가 직렬의 저항이며, 운전스위치(31)의 온·오프 상태를 입력회로(22)에 입력한다.

(14)는 솔레이드, (33)은 상용전원(34)을 전파정류(全波整流)하는 다이오드브리지, (35)는 솔레이드 (14)에의 통전을 온·오프하는 릴레이, (36)과 (37)은 출력회로(23)으로부터의 신호에 의해 릴레이(35)의 개폐를 제어하는 트랜지스터와 저항, (2)는 전자펌프, (38), (39)는 출력회로(23)로부터의 신호를 증폭해서 전자펌프(2)를 동작시키는 트랜지스터와 저항이며, 트랜지스터(38)의 온·오프 주기에 의해서 펌프(2)의 동작속도를 조정해서 등유의 공급량을 변화시킨다.

다음에, 실시예의 동작을 제 2도∼제 4도를 참조하면서 설명한다.

제2도는 마이크로콤퓨터(19)의 메모리(21)에 기억된 제어프로그램의 일부를 나타낸 플로차트, 제3도를 솔레노이드 등의 동작을 나타낸 시간도, 제4도는 소화후의 솔레노이드 동작의 지연시간과 귀환등유량의 관계를 나타낸 그래프이다.

먼저 운전스위치(31)를 온하면 그 온신호가 입력되고(22)에 입력되고, 제2도의 예열과정(40)이 스타트한다. 예열과정(40)이 끝나면, 착화과정(41), 연소과정(42)으로 순차적으로 이행하며, 각 과정의 동작은 종래 예와 같으므로 설명을 생략한다.

연소과정(42)에 있어서는, 실온더미스터(24)에 의해서 항상 실온이 검출되고, 입력회로(22)로부터 입력되어 메모리(21)내에 기억된다.

한편, 가변저항기(25)에 의해서 설정되어 있는 설정온도도 함께 메모리(21)내에 기억되며, 스템(43)에서 실온과 설정온도를 비교판정하고, 실온<실정온도의 경우는 스텝(44)의 강연소가 되고,전자펌프(2)가 고속으로 동작하여 등유의 공급량이 많아져서 발열량이 많아진다. 실온이 상승해서 실온

설정온도로 되면 스텝(45)의 약연소로 되고, 전자펌프(2)가 저속운전으로 되어 등유의 공급량이 적어지고, 발열량은 적어진다.

다음에, 소화할 경우는 운전스위치(31)를 오프한다. 운전스위치(31)의 오프의 신호는 입력회로(22)에 입력되어 스텝(46)의 판정을 행하고, 스텝(47)의 소화동작이 이루어져서 전자펌프(2) 대류팬 등이 동시에 정지한다. 이때, 솔레노이드(14)는 제3도의 시간도에 나타낸 바와같이 전자펌프(2)의 전지후 일정시간(td)이 경과 하고 나서 통전된다.

따라서, 기화실(4)내의 기화가스는 소화시에 전자펌프(2)의 운전을 정지하고 나서 일정시간(td)동안은 노즐구멍(8)에서 분출되어 버너(9)에서 연소된다.

상기 지연시간(td)경과후 솔레노이드(14)에 통전되어 니들(12)은 노즐구멍(8)을 폐쇄하지만, 전자펌프(2)가 운전정지후(td)의 동안 기화가스가 노즐구멍(8)에서 배출되기 때문에, 기화실(4)내에 남은 기화가스는 거의 없고, 귀환파이프(17)로부터 기름탱크(1)로 회수되는 등유량도 매우 적어진다.

제4도는 지연시간(td)을 변화시켰을 때의 귀환파이프(17)로부터 회수되는 등유량을 측정한 실험의 그래프이다. 이 그래프에 의하면 귀환등유량은 강연소시는 td=2초에서 1/3로 감소하고, 약연소시는 td=2초에서 거의 없어진다.

다만, 약연소시는 등유의 공급량이 적고, td=2초를 설정한 경우에는 노즐구멍(8)을 폐쇄하기 전에 노즐구멍(8)에서 분출하는 기화가스가 없어지고, 버너(9)의 화염의 꺼져버리고, 악취의 원인이 될 염려가 있기 때문에, 제 2도의 제어플로차트에 나타낸 바와같이 소화직전의 연소상태에 따라 (td)를 변화시키면 상기 문제도 해결되고, 한층 효과적이다.

제2도에 있어서,스텝(48)에서는 소화직전의 연소상태를 메모리(21)내에 기억되어 있는 데이터로부터 판정하고, 강연소의 경우에는 스텝(49)에서 전자펌프(2)가 정지하고 나서(td)경과후 솔레노이드(14)에 통전해서 노즐구멍(8)을 폐쇄하고, 약연소의 경우에는 스텝(50)에서 전자펌프(2)의 정지와 동시에 솔레노이드(14)에 통전해서 노즐구멍(8)을 폐쇄하여 소화를 종료한다.

그리고, 상기 실시예에서는 강약의 2단 전환의 연소장치에 대해서 설명하였으나, 다단전환 또는 무단(無段)전환으로도 소화직전의 전자펌프의 등유공급량에 따라(td)를 적당히 변화시키면 된다.

또한, 상기 실시예에서는 솔레노이드(14)에 통전했을때 노즐구멍이 개구되도록 하고, 연소중은 항상 솔레노이드에 통전하고, 소화시 전자펌프가 정지하고 나서(td)경과후에 솔레노이드에의 통전을 정지하도록 해도 마찬가지의 효과가 얻어진다.

이상과 같이, 본원 발명에 의하면 전자펌프 정지후 일정시간 지연시키고 나서 니들로서 노즐구멍을 폐쇄하므로, 기화실내에 남은 등유와 귀환파이프로부터 회수되는 등유량이 적고, 기화실내에 부착, 퇴적되는 타르도 적게 할 수 있으므로, 내(耐)타르성이 우수한 수명이 긴 기화실연소장치가 얻어지는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 노즐구멍을 개폐하기 위한 니들을 구비함과 동시에, 기화실내에 연료탱크로부터 펌프에 의해서 액체연료를 공급하고, 여기서 기화된 기화가스를 노즐구멍에 인도하여 버너로 연소시키도록 한 기화식 연소장치에 있어서, 소화시 상기 펌프에 의한 액체연료의 공급을 정지한 다음, 일정시간(td) 지연시키고나서 니들로서 노즐구멍을 폐쇄는 니들제어수단을 설치한 것을 특징으로 하는 기화식 연소장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 지연시간(td)을 소화직전의 액체연료공급량에 따라서 적당히 변화시킨 것을 특징으로 하는 기화식 연소장치.

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