KR900001684Y1

KR900001684Y1 - Harmful gas sensor device in fan heater

Info

Publication number: KR900001684Y1
Application number: KR2019870002761U
Authority: KR
Inventors: 조영희
Original assignee: 삼성전자주식회사; 한형수
Priority date: 1987-03-04
Filing date: 1987-03-04
Publication date: 1990-03-03
Also published as: KR880018241U

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Fan heater's harmful gas detector

제1도는 본 고안에 따라 구성된 개스감지장치를 포함한 팬히터의 전체 종단면도.1 is a full longitudinal cross-sectional view of a fan heater including a gas detection device constructed in accordance with the present invention.

제2도는 제1도에 도시된 개스감지장치의 기구적 결합 관계를 나타낸 확대도.Figure 2 is an enlarged view showing the mechanical coupling relationship of the gas detection device shown in FIG.

제3도는 본 고안의 개스감지장치의 전기적 결선도.3 is an electrical connection diagram of the gas detection apparatus of the present invention.

제4도는 제3도의 마이크로 컴퓨터의 입출력단자에 연결된 버퍼의 출력 파형도이다.4 is an output waveform diagram of a buffer connected to an input / output terminal of the microcomputer of FIG.

본 고안은 석유 연료를 사용한 팬히터에 있어서 석유 연소시에 발생되는 유해개스(Gas)를 감지하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for detecting harmful gas (Gas) generated during petroleum combustion in a fan heater using petroleum fuel.

종래의 개스감지장치는 개스 감지기를 팬히터의 기구적인 외부 또는 내부에 설치하여도 이산화규소(SnO₂) 개스센서의 기본 특성상 일산화탄소와 알콜 및 담배연기 등의 불활성 개스를 모두 감지하고, 개스센서는 또한 습도가 높으면 정확한 감지를 못하는 등의 오동작이 많은 결점이 있었다.Conventional gas detectors detect both carbon monoxide and inert gases such as alcohol and tobacco smoke due to the basic characteristics of the silicon dioxide (SnO ₂ ) gas sensor even when the gas detector is installed inside or outside the fan heater mechanically. High humidity has many defects, such as failure to detect accurately.

따라서, 본 고안은 상기한 결점을 해결하기 위해서, 가열된 공기의 온풍이 토출시에 온풍에 포함된 유해개스를 정확히 감지할 수 있도록 한 개스감지장치를 제공함에 있다.Therefore, in order to solve the above-mentioned drawback, the present invention provides a gas detection device capable of accurately detecting a harmful gas contained in the warm air at the time of discharging the warm air of the heated air.

이하 첨부 도면에 의거하여 본 고안의 실시예를 상술한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 개스감지장치를 포함한 팬히터의 전체 종단면도로서, 브로워모터(110)가 회전하게 되면 대기중의 공기가 흡입되어서 노즐(130)로 흐르는데, 전자펌프(120)를 통해 끌어 올려지는 연료는 노즐(130)을 통해서 흡입되는 공기에 의해 분사되어 연소된다.FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a fan heater including a gas sensing device. When the blower motor 110 rotates, air in the air is sucked and flows to the nozzle 130. The fuel drawn up through the electronic pump 120 is It is injected and combusted by the air sucked through the nozzle 130.

연료가 연소됨에 따라 팬히터 내부에 있는 공기가 가열되고, 가열된 온풍은 대류용모터(150)에 의해 열풍 토출구(170)릍 통해 토출된다.As the fuel is burned, the air inside the fan heater is heated, and the heated warm air is discharged through the hot air discharge port 170 에 by the convection motor 150.

상기한 열풍 토출구(170)는 가열된 온풍을 운집시키는 팬히터 내부의 온풍운집방(160)의 좌측 하단부에 장치되어 있고, 온풍운집방(160)의 하단부에는 내부에 개스센서(220)가 설치된 벤츄리 관형이 설치되고, 상기 벤츄리 관형에는 본 고안의 개스감지장치의 감지개스 흡입구(210)가 설치되어 있으며, 하단부에는 감지개스 토출구(280)가 설치되어 있다.The hot air discharge port 170 is installed on the lower left side of the hot air coop room 160 inside the fan heater for collecting heated hot air, and the gas sensor 220 is installed at the lower end of the hot air coop room 160. A tubular shape is installed, and the venturi tubular shape is provided with a sensing gas inlet 210 of the gas sensing device of the present invention, and a sensing gas outlet 280 is installed at a lower end thereof.

상기 구조는 감지개스 흡입구(210)의 주변 기압이 감지개스 토출구(280)의 주변 기압보다 높게 되도록 기구적 구조를 갖는다.The structure has a mechanical structure such that the surrounding air pressure of the sensing gas inlet 210 is higher than the surrounding air pressure of the sensing gas outlet 280.

브로워모터(110)의 의해 흡입되는 공기가 노즐(130)에서 분사되는 연료와 함께 연소되어 팬히터 내부의 온풍운집방(160) 공기를 가열시킴으로써 온풍운집방(160)의 하단부에 개스감지장치의 감지개스 흡입구(210)의 기압이 개스감지장치의 감지개스 토출구(280)의 기압보다 높기 때문에 열풍 토출구(170)를 통해 토출되는 열풍의 배기가스를 쉽게 채취할 수 있고, 또한 온풍이 흐르므로써 온풍운집방(160)의 습도 및 온도 변화가 적으며 실내의 공기보다 우선적으로 버너에서 발생되는 배기가스를 감지할 수 있는 구조이다.The air sucked by the blower motor 110 is burned together with the fuel injected from the nozzle 130 to heat the warm air collecting chamber 160 inside the fan heater to detect the gas sensing device at the lower end of the hot air collecting chamber 160. Since the air pressure of the gas intake port 210 is higher than that of the detection gas discharge port 280 of the gas detection device, it is possible to easily collect the exhaust gas of the hot air discharged through the hot air discharge port 170, and also the warm air flows because the warm air flows. Humidity and temperature change of the room 160 is less and it is a structure that can detect the exhaust gas generated from the burner prior to the air in the room.

제2도는 개스감지장치의 기구적 결합 관계를 나타낸 확대도로서, 감지개스 흡입구(210)를 통해 흡입되는 온풍 유해가스를 감지한 개스센서(220)는 충분히 개스를 감지할 수 있도록 벤츄리 관형 내부에 설치되고, 개스센서(220)에서 감지한 개스량을 감지하는 개스감지회로의 PCB(Printed Circuit Board)(230)는 PCB의 양면에 고무팩킹을 설치하여 밀폐시키고, 또한 고정볼트(270,270')로 벤츄리 관형과 PCB를 고착시켜 PCB를 보호한다.Figure 2 is an enlarged view showing the mechanical coupling relationship of the gas detection device, the gas sensor 220 for detecting the hot air harmful gas sucked through the detection gas inlet 210 is inside the venturi tubular to sufficiently detect the gas Installed, the PCB (Printed Circuit Board) 230 of the gas detection circuit for detecting the amount of gas detected by the gas sensor 220 is sealed by installing a rubber packing on both sides of the PCB, and also by fixing bolts (270, 270 ') The venturi tubular and PCB are secured to protect the PCB.

그리고, 개스센서(220)에서 검출한 유해개스의 량을 전기적 신호로 처리하는 개스감지회로를 장착시킨 PCB(230)에서 전원 공급 및 개스감지의 저항치를 안출하여 리드선(250)을 통해 시스템 제어회로판(260)에 인가되도록 연결되어 있다.Then, the PCB 230 equipped with a gas detection circuit for processing the amount of harmful gas detected by the gas sensor 220 as an electrical signal, draws resistance values of power supply and gas detection, and controls the system control circuit board through the lead wire 250. 260 is connected to be applied.

제3도는 개스감지장치의 전기적 결선도로서, 개스감지회로(310)와 불꽃 및 실온감지회로(320)에서 입력되는 신호를 처리하는 마이크로 컴퓨터(330)는 각 출력단(E1-E3)을 통해 출력되는 제어신호가 각각 버퍼용 반전게이트(BP1-BP3)를 거쳐서전자펌프 구동회로(340)와 브로워모터 구동회로(350) 및 대류용모터 구동회로(360)에 인가되게 연결되어서 이들 회로를 제어하는 회로이다.3 is an electrical connection diagram of a gas detection apparatus, in which a microcomputer 330 for processing signals input from the gas detection circuit 310 and the flame and room temperature detection circuit 320 is output through each output terminal E1 to E3. A control signal is connected to the electronic pump driving circuit 340, the blower motor driving circuit 350, and the convection motor driving circuit 360 via the buffer inversion gates BP1-BP3, respectively, to control these circuits. to be.

개스감지회로(310)는 연산증폭기(OP1)의 비반전단자에는 마이크로 컴퓨터(330)에서 출력되는 기준신호가 반전게이트(BP7) 및 저항(R2)을 통하여 인가되고, 개스센서(220)와 저항(R3) 및 가변저항(VR1)이 직렬 접속되어 그 접속점은 반전단자에 연결되며, 또한, 개스센서(220)와 제너다이오드(ZD1)가 병렬 접속되고, 콘덴서(C1)를 통한 전원이 저항(R1)을 통하여 연산증폭기(OP1)의 전원단자와 개스센서(220) 및 제너다이오드(ZD1)의 일단에 접속되도록 연결되며, 연산증폭기(OP1)의 전원단자 및 반전단자 사이에 다이오드(D1)가 연결 구성되어 있다.In the gas detection circuit 310, the reference signal output from the microcomputer 330 is applied to the non-inverting terminal of the operational amplifier OP1 through the inversion gate BP7 and the resistor R2, and the gas sensor 220 and the resistor are applied. R3 and the variable resistor VR1 are connected in series, and a connection point thereof is connected to an inverting terminal. In addition, the gas sensor 220 and the zener diode ZD1 are connected in parallel, and the power supply through the capacitor C1 is connected to the resistor ( R1) is connected to one end of the operational amplifier OP1, the gas sensor 220 and the zener diode ZD1, the diode D1 is connected between the power supply terminal and the inverting terminal of the operational amplifier OP1. The connection is made up.

개스감지회로(310)는 개스센서(220)에 의해 감지된 유해가스량에 따라 센서의 저항값이 변하여 반전단자에 인가되는 전압이 변하게 되므로, 연산증폭기(OP1)가 비반전단자에 인가되는 기준신호와 이 기준신호를 비교한 후 그에 따른 신호를 반전게이트(BP4)를 거쳐 마이크로 컴퓨터(330)의 입력단자(D1)에 인가되는 것이다.Since the gas detection circuit 310 changes the voltage applied to the inverting terminal by changing the resistance value of the sensor according to the amount of harmful gas detected by the gas sensor 220, the reference signal to which the operational amplifier OP1 is applied to the non-inverting terminal. After comparing the reference signal with the reference signal, the corresponding signal is applied to the input terminal D1 of the microcomputer 330 via the inversion gate BP4.

불꽃 및 실온감지(320)은 온도센서의 서어미스터(TH)와 콘덴서(C2), 저항(R4) 및 연산증폭기(OP2)로 구성된 실온감지부와 연소되는 불꽃에서의 산소량에 따른 불꽃 상태를 감지하는 프레임로드(140) 및 다이오드(D2,D3,ZD2,ZD3), 저항(R4-R9), 연산증폭기(OP3,OP4)로 구성된 불꽃감지부로 이루어진 회로이다.The flame and room temperature detection 320 detects the flame state according to the amount of oxygen in the flame and the room temperature sensing unit composed of a thermistor (TH), a capacitor (C2), a resistor (R4), and an operational amplifier (OP2) of the temperature sensor. Is a circuit comprising a flame detection unit comprising a frame rod 140, diodes D2, D3, ZD2, ZD3, resistors R4-R9, and operational amplifiers OP3, OP4.

상기 실온을 감지한 감지부는 전압(V1)이 병렬 접속된 콘덴서(C2) 및 서어미스터(TH)를 거쳐 연산증폭기(OP2)의 반전단자 및 저항(R4)에 연결되고, 비반전단자에는 반전게이트(BP7)를 통하여 마이크로 컴퓨터(330)의 출력이 인가되어서, 서어미스터(TH)에 의해 감지된 온도에 따른 전압과 마이크로 컴퓨터(330)에서 출력되는 기준신호를 연산증폭기(OP2)로 비교한 후 그 출력을 반전게이트(BP5)를 통하여 마이크로 컴퓨터(330)의 입력단자(D2)에 출력하도록 연결 구성하였다.The sensing unit detecting the room temperature is connected to the inverting terminal of the operational amplifier OP2 and the resistor R4 through a capacitor C2 and a thermistor TH in which the voltage V1 is connected in parallel, and an inverting gate in the non-inverting terminal. After the output of the microcomputer 330 is applied through the BP7, the voltage according to the temperature sensed by the thermistor TH is compared with the reference signal output from the microcomputer 330 by the operational amplifier OP2. The output is connected to the input terminal D2 of the microcomputer 330 through the inversion gate BP5.

또한, 불꽃을 감지하는 감지부는 프레임로드(140)의 불꽃에 따른 전압이 저항(R6)을 통하여 인가되어 다이오드(D2) 및 저항(R5)에 의하여 분압된 후 연산증폭기(OP4)의 비반전단자에 인가되고, 그 출력이 반전단자로 피이드백되는 연산증폭기(OP4)의 출력은 저항(R8)을 거쳐 연산증폭기(OP3)의 반전단자에 인가되며, 연산증폭기(OP3)은 이 신호와 마이크로 컴퓨터(330)에서 반전게이트(BP7)를 통하여 비반전단자에 인가되는 기준신호를 비교한 후 반전게이트(BP6)를 거쳐 마이크로 컴퓨터(330)의 입력단자(D3)로 출력하도록 연결 구성하였다.In addition, the detector for detecting the flame is applied to the voltage of the flame of the frame rod 140 through the resistor (R6) is divided by the diode (D2) and the resistor (R5) after the non-inverting terminal of the operational amplifier (OP4) Is applied to the inverting terminal of the operational amplifier OP3 via a resistor R8, and the output of the operational amplifier OP4 fed back to the inverting terminal. In operation 330, the reference signal applied to the non-inverting terminal is compared through the inversion gate BP7, and then connected to the input terminal D3 of the microcomputer 330 via the inversion gate BP6.

상기와 같은 구성을 갖는 본 고안의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention having the configuration as described above are as follows.

제1도에 도시한 바와 같이 열풍 토출구(170)를 통해 토출되는 온풍을 흡입하여 유해개스를 감지한 개스센서(220)는 감지개스량에 따라 저항값이 변하고, 이로 인해서 개스센서와 직결연결된 저항(R3)에 걸리는 전압이 변함에 따라 연산증폭기(OP1)의 반전단자에 인가되는 전압이 변한다.As shown in FIG. 1, the gas sensor 220 that detects harmful gas by inhaling warm air discharged through the hot air discharge port 170 has a resistance value that changes according to the amount of gas detected, and thus, a resistance directly connected to the gas sensor. As the voltage across R3 changes, the voltage applied to the inverting terminal of the operational amplifier OP1 changes.

상기한 연산증폭기(OP1)의 비반전단자에는 마이크로 컴퓨터(330)에서 출력되는 기준신호가 버퍼용 반전게이트(BP7)와 저항(R2)을 거쳐 인가되어서, 개스센서(220)의 감지신호와 비교하고, 비교되어 출력된 신호는 버퍼용 반전게이트(BP4)를 통해서 제4도 (d)의 t3같은 펄스신호로 바뀌어서 마이크로 컴퓨터(330)에 인가된다.The reference signal output from the microcomputer 330 is applied to the non-inverting terminal of the operational amplifier OP1 through the buffer inversion gate BP7 and the resistor R2, and compared with the detection signal of the gas sensor 220. The compared and output signal is converted into a pulse signal such as t3 in FIG. 4 (d) through the buffer inversion gate BP4 and applied to the microcomputer 330.

만일, 개스감지신호에 의해서 마이크로 컴퓨터(330)에 입력되는 신호(제4도 (d)의 t3)가 기준치 이상으로 펄스폭이 길어지면, 마이크로 컴퓨터(330)의 제어신호에 의해서 전자펌프 구동회로(340)는 제4도 (a)에 도시된 바와 같이 t3의 타이밍 펄스신호가 인가되지 않아 차단된다.If the pulse width of the signal input to the microcomputer 330 by the gas detection signal (t3 in FIG. 4 (d)) is longer than the reference value, the electronic pump driving circuit is controlled by the control signal of the microcomputer 330. 340 is blocked because the timing pulse signal of t3 is not applied as shown in FIG.

이때, 전자펌프 구동회로(340)의 차단기준 주기 t3는 실온감지센서(TH)에 의해 감지된 실온에 대응하는 전압과 버퍼용 반전게이트(BP7)를 통해 출력되는 기준신호(제4도의 g)를 입력하는 연산증폭기(OP2)에서 두 입력신호를 비교하여 출력시킨 신호(제4도 e)의 주기 t2에 의해 결정되므로써 마이크로 컴퓨터(330)에서 전자펌프 구동회로(340)에 인가되는 펄스의 차단 시기를 인식한다.At this time, the blocking reference period t3 of the electronic pump driving circuit 340 is a voltage corresponding to the room temperature detected by the room temperature sensor TH and a reference signal output through the buffer inversion gate BP7 (g of FIG. 4). Blocking of pulses applied to the electronic pump driving circuit 340 in the microcomputer 330 is determined by the period t2 of the signal (FIG. 4 e) which compares the two input signals and outputs them in the operational amplifier OP2 inputting Be aware of the timing.

그리고, 제너다이오드(ZD1)는 개스센서(220)의 내부에 있는 히터전압을 조정하고, 개스센서(220)에 연결된 저항(R3)과 직렬 연결된 가변저항(VR1)을 개스센서의 특성 조정용이며, 콘덴서(C1)를 통해 개스센서(220)에 인가되는 전원(V1)은 팬히터 점화시의 고전압의 1/3이다.The zener diode ZD1 adjusts the heater voltage inside the gas sensor 220, and adjusts the characteristics of the gas sensor to the variable resistor VR1 connected in series with the resistor R3 connected to the gas sensor 220. The power supply V1 applied to the gas sensor 220 through the condenser C1 is 1/3 of the high voltage at the time of fan heater ignition.

실온감지는 실온의 온도에 따라 저항치가 변하는 서어미스터(TH)와 접지된 저항(R4)에 의해 분배된 전압이 반전단자에 인가되고, 비반전단자에 기준신호가 인가되어 연산증폭기(OP2)는 이 두 신호를 비교한 후 실온에 대응하는 신호를 출력하여 버퍼용 반전게이트(BP5)를 거쳐 마이크로 컴퓨터(330)에 인가되게 한다.The room temperature detection is applied to the inverting terminal by the voltage divided by thermistor TH and the grounded resistor R4 whose resistance changes with the temperature of the room temperature, and the reference signal is applied to the non-inverting terminal so that the operational amplifier OP2 After comparing these two signals, a signal corresponding to room temperature is output and applied to the microcomputer 330 via the buffer inversion gate BP5.

한편, 연소되는 불꽃 상태를 감지하는 프레임로드(140)에 불꽃이 있으면 염전류가 발생되기 때문에 전원(V1)을 역바이어스로 연결시킨 다이오드(D2)와 직렬 연결된 저항(R5)에 의해 분압된 전압이 변하여서 연산증폭기(OP4)의 비반전단자에 인가되는데, 프레임로드(140)의 불꽃 상태 감지에 따라 병렬 연결된 다이오드(D3)와 콘덴서(C3)에 인가되는 전압보다 크면 다이오드(D2)를 통해 역류하기 때문에 연산증폭기(OP4)의 출력단자에 연결된 접지는 저항(R8)에 안정된 전압이 나타난다.On the other hand, since there is a salt current in the frame rod 140 that detects the flame state of combustion, since a salt current is generated, the voltage divided by the resistor R5 connected in series with the diode D2 connecting the power supply V1 in reverse bias. The change is applied to the non-inverting terminal of the operational amplifier (OP4), if the voltage is greater than the voltage applied to the diode (D3) and the capacitor (C3) connected in parallel in accordance with the flame state detection of the frame rod 140 through the diode (D2). Because of the reverse flow, the ground connected to the output terminal of the operational amplifier OP4 has a stable voltage on the resistor R8.

따라서, 연산증폭기(OP4)의 출력단신호가 연산증폭기(OP3)를 거친 후 제4도 (f)와 같이 t1의 펄스폭을 갖는 신호로 나타나서 마이크로 컴퓨터(330)는 이 t1의 주기로 불꽃 상태를 감지하게 된다.Accordingly, after the output terminal signal of the operational amplifier OP4 passes through the operational amplifier OP3 and appears as a signal having a pulse width of t1 as shown in FIG. 4 (f), the microcomputer 330 detects the flame state at the period of t1. Done.

만일, 반전게이트(BP6)에서 출력되는 펄스 신호의 주기 t1이 기준치 이상으로 출력되면, 이 출력신호는 차단됨과 동시에 마이크로 컴퓨터(330)는 반전게이트(BP2,BP3)를 통해서 브로워모터(110)와 대류용모터(150)를 이용하여 버너 냉각에 필요한 제어신호를 출력한다.If the period t1 of the pulse signal output from the inversion gate BP6 is greater than or equal to the reference value, the output signal is blocked and the microcomputer 330 is connected to the blower motor 110 through the inversion gates BP2 and BP3. The convection motor 150 outputs a control signal for burner cooling.

그리고, 연산증폭기(OP3)에서 출력되어 반전게이트(BP6)를 통해 출력되는 신호를 차단시키는 기준신호도 실온감지회로의 반전게이트(BP5)에서 출력되는 신호에 따라 변경된다.The reference signal output from the operational amplifier OP3 to block the signal output through the inversion gate BP6 is also changed according to the signal output from the inversion gate BP5 of the room temperature sensing circuit.

이상과 같이 본 고안에 의하면 석유 팬히터의 오염배출 가스를 정확하게 감지할 수 있으므로 열효율이 높은 팬히터를 안전하게 사용할 수 있고, 가스감지흡입용 펌프를 1차 공기 배합용 브로워모터로를 겸용함에 따라 생산단가를 낮출 수 있다.As described above, according to the present invention, the pollutant emission gas of the petroleum fan heater can be accurately detected, so that the fan heater with high thermal efficiency can be safely used, and the production cost can be increased by using the gas detection suction pump as the primary air mixing blower motor. Can be lowered.

Claims

In a fan heater that generates warm air using petroleum fuel, the vent gas inside the venturi tube having the harmful gas discharged through the hot air discharge port 170 at the lower left end of the hot air cloud 160 is installed at the lower end of the hot air cloud 160. After detecting by the installed gas sensor 220, the operational amplifier OP1 compares this detection signal with a reference signal applied from the microcomputer 330 via the buffer inversion gate BP7 and then the buffer inversion gate BP4. The gas detection circuit 310 outputs to the microcomputer 330 through the sensor, and the flame state is detected by the amount of current that changes according to the amount of oxygen detected by the frame rod 140, and the operational amplifier OP3 detects the detection signal as a reference signal. After comparing with, output to the microcomputer 330 through the buffer inversion gate (BP6), and also detect the room temperature by thermistor (TH) and the operational amplifier (OP2) compares the detected signal and the reference signal buffer A flame and room temperature detection circuit 320 for outputting to the microcomputer 330 via the inversion gate BP5, and for comparing the respective signals of the gas detection circuit 310 and the flame and room temperature detection circuit 320 Outputs a reference signal and outputs a signal for blocking the electronic pump driving circuit 340, the blower motor driving circuit 350, and the convection motor driving circuit 360 by inputting a sensing signal output from the sensing circuits 310 and 320. Harmful gas detection device of a fan heater, characterized in that it comprises a microcomputer (330).

The vent sensor of claim 1, wherein the gas sensor 220 is installed inside the venturi tube, and a hot air discharge port 170 is mounted at a lower left end of the hot air cloud 160, and a venturi is installed at a lower end of the hot air cloud 160. At the upper end of the tubular, a detection gas inlet 210 of the gas sensing device is installed, and a sensing gas outlet 280 is installed at the lower end of the venturi tubular, so that the surrounding air pressure of the sensing gas inlet 210 is around the sensing gas outlet 280. Harmful gas detection device of the fan heater characterized in that it has a mechanical structure to be higher than the air pressure.

The harmful gas of the fan heater according to claim 1, wherein the PCB 230 of the gas ignition circuit is sealed by installing rubber packings on both sides thereof and fixed to the venturi tubular and rubber packing by fixing bolts 270 and 270 '. Sensing device.