KR910002742B1 - 난방기 제어 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

난방기 제어 장치

제1도는 본 발명에 의한 난방기 제어 장치의 일실시예를 도시하는 블럭도.

제2도는 제1도의 난방기 제어 장치에서 설정되는 레벨의 대소 관계를 도시하는 도면.

제3도는 제1도에 도시한 장치의 동작예를 도시하는 그래프.

제4도는 제1도에 도시한 장치의 별도의 동작예를 도시하는 그래프.

제5도는 연소 상태가 이온 전류에 주는 영향을 도시하는 그래프.

제6도는 본 발명에 앞서서 검토된 난방 제어 장치의 개략을 도시하는 도면.

제7도는 그 동작예를 도시하는 그래프.

제8도는 그 동작을 플로우 챠트화하여 도시하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 난방기 제어 장치 41 : 검출 레벨 자기 설정 수단

42 : 제1검출 레벨 판정 수단 43 : 제2검출 레벨 판정 수단

D : 제1의 검출 레벨 C : 제2의 검출 레벨

I : 연소염에 의한 이온 전류

본 발명은 연소식 난방기의 제어 장치, 특히 그 사용 환경에 있어서 산소 농도의 저하를 검출하여 필요한 제어 지령을 발생하도록 한 난방기 제어 장치에 관한 것이다.

근래, 등유 등을 연료로 하는 연소식 난방기의 분야에 있어서, 예컨대 석유 팬 히터 혹은 온풍 히터 등으로 불리는 편리하고, 효율이 좋은 온풍형의 난방기가 제공되게 되었다.

그러나, 일반적으로, 이 종류의 난방기에서는, 환기를 태만하는 등의 잘못 사용한 경우에, 사용 환경에서의 공기중 산소 농도가 저하하여 불완전한 연소가 생겨, 이것에 의해 일산화탄소가 발생하는 불합리함이 일어나기 쉽다.

따라서, 본 발명자들은, 사용 환경에서의 공기중 산소 농도가 요주의 레벨까지 저하한 경우에, 난방기의 운전 정지 혹은 경보의 발생들을 자동적으로 행하도록 한 난방기 제어 장치를 개발하였다.

제6도는 본 발명자들에 의해 개발된 난방기 제어 장치의 개략을 도시한다.

동일 도면에 도시하는 난방기 제어 장치(4)는, 연소염(1)에 의해 흐르는 이온 전류(I)가 산소 농도에 의해 변화하는 것을 이용한 것으로서, 플레임 로드(2)와 버너 헤드(3)간에 흐르는 이온 전류(I)의 크기를 검출하여, 이 검출 레벨이 일정 이하로 되면, 운전 정지 지령을 연소 제어 모터(5)로 보내어 연소를 정지시킴과 동시에, 경보 발생 지령에 의해 경고 램프(NL)를 점등시키도록 구성되어져 있다.

제7도는 상기 난방기 제어 장치(4)의 동작예를 그래프에 의해 도시한다.

동일 도면에 있어서, 먼저, 난방기가 점화된 후 연소염의 이온 전류(I)가 안정화할 때까지 일정한 대기시간(t₀)(예컨대, 약 15분)을 유지한다. 이 대기 시간(t₀)이 경과하여 연소염의 이온 전류(I)가 안정화한 초기의 단계에서, 이 시점에 있어서 검출 이온 전류(I)의 레벨에 의거하여 검출 레벨(C)가 자기 설정된다. 이 자기 설정되는 검출 레벨(C)의 값은, 그때(t₀) 경과 시점)에 있어서 검출 이온 전류(I)에 대해서 일정한 비율(예컨대, 약 1/2)로 자동적으로 산출되어서 설정된다. 또한, 검출 레벨(C)는, 극단적인 값으로 설정되지 않도록 하기 위해서, 미리 정해진 상한 레벨(A)과 하한 레벨(B)의 범위내에서 설정된다(A＞C＞B).

이상과 같이 하여 검출 레벨(C)이 자기 설정 되면, 이후는, 그 검출 레벨(C)과 연소염의 이온 전류(I)와의 비교 처리가 행해지도록 된다. 여기에서, 예컨대 난방기를 밀폐된 방안에서 장시간 무환기로 사용하고 있기 때문에 공기중 산소 농도가 서서히 저하하게 되면, 제7도에 도시하는 것과 같이, 그 산소 농도의 저하에 따라서 연소염의 이온 전류(I)가 서서히 감소하게 된다. 그래서, 이온 전류(I)가 상기 검출 레벨(C)까지 감소하면, 이 상태가 전기 제어 장치(4)에 의해 검출 판정되어서, 난방기의 연소 운전이 정지되고, 또한 경보가 발생된다.

제8도는 상술한 일련의 동작을 플로우 챠트화하여 도시한 것이다.

그러나, 상기 난방기 제어 장치에서는, 다음과 같은 문제점이 있는 것이 본 발명자들에 의해 명백하게 되었다.

즉, 제5도에 도시하는 것과 같이, 연소염에 의해 흐르는 이온 전류(I)의 산소 농도에 대한 크기 및 그 변화 상태는, 연소량(혹은 연소 강도)에 크게 영향을 받는다. 연소량이 클때에는, 그 연소염에 의한 이온전류(I)가 상대적으로 많이 검출되고, 또한, 연소량이 적을 때에는 산소 농도에 대한 이온 전류(I)의 변화정도도 적게 검출된다.

이때, 연소량을 크게 하여 사용하거나, 혹은 연소량을 적게 사용하면, 산소 농도가 정상의 범위내에 있는데도 운전 정지 지령이나 경보 발생 지령이 나오거나, 혹은 산소 농도가 요주의 레벨에 달했음에도 불구하고 즉시 검출되지 않는 오동작의 우려가 있었다. 이와같은 오동작의 우려를 없애기 위해서는, 이온 전류(I)가 산소 농도 이외의 요인에 의해 변화하는 것을 적게 할 필요가 있으며, 그러기 위해서는 연소량의 가변조절 범위를 적게 할 수 밖에 없었다.

본 발명은, 이같은 문제점을 해결하기 위해서 행하여진 것으로, 연소량이 클때나 적을 때나, 그 연소염의 이온 전류에 의거한 산소의 농도를 정확하게 검출 및 판정하고 또한 적합하게 행할 수가 있는 난방기 제어장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 난방기 제어 장치는, 석유 팬히터 등의 연소식 난방기의 사용 환경에 있어서 공기중 산소농도를 연소염의 이온 전류에 의거하여 검출 판정하는 제어 장치에 있어서, 연소염이 점화후에 안정된 초기의 단계에서 샘플링되는 상기 이온 전류에 의거하여 제1, 제2의 검출 레벨을 설정하는 검출 레벨 자기 설정 수단과, 상기 이온 전류가 제1의 검출 레벨까지 저하하였을 때에 상기 난방기의 연소량을 미리 정한 일정한 크기로 하기 위한 지령을 발하는 제1검출 레벨 판정 수단과, 상기 이온 전류가 제2의 검출 레벨까지 저하하였을 때에, 경보 발생 혹은 상기 난방기의 운전 정지등을 행하게 하기 위한 지령을 발생하는 제2검출 레벨 판정 수단을 갖는 것이다.

상기 수단에 의해, 경보 발생 혹은 난방기의 운전 정지 등을 행하게 하기 위한 지령을 발할 때의 이온 전류는, 제1검출 레벨 수단의 지령에 의해 연소량이 일정한 크기로 설정된 상태에서 행해진다. 이것에 의해 그 사용 환경에 있어서 공기중 산소 농도는 항상 일정한 조건 아래서 정확하게 검출되도록 된다. 이 결과, 연소량이 클때나 적을 때나, 그 연소염의 이온 전류에 의거한 산소 농도의 검출 및 판정을 정확하고 적합하게 행할 수가 있게 된다.

아래에, 본 발명의 가장 적합한 실시예를 도면에 의거하여 설명을 한다.

또한, 도면에 있어서, 동일 부호는 동일 부분 혹은 해당 부분을 도시한다.

제1도는 본 발명에 의한 난방 제어 장치의 일실시예를 도시한다.

동일 도면에 도시하는 난방기 제어 장치(4)는, 석유 팬히터 등의 연소식 난방기에 있어서, 그 연소염에 의해 흐르는 이온 전류(I)가 산소 농도에 의해 변화하는 것을 이용한 것으로서, 검출 레벨 자기 설정 수단(41), 제1검출 레벨 판정 수단(42), 제2검출 레벨 판정 수단(43)등을 갖는다. 이들의 수단(41, 42, 43)은 범용의 정보 처리 장치인 마이컴(마이크로 컴퓨터)을 써서 실현되는데, 구체적으로, 제1, 2검출 레벨 판정수단(42, 43)은 마이크로 컴퓨터에 내장된 메모리에 기억된 제1, 2의 검출 레벨(D, C)과 마이크로 컴퓨터의 아날로그 입력부에 입력되는 이온 전류(I)값을 비교하는 비교 수단으로 구성되며, 이 이온 전류(I)값은 마이크로 컴퓨터내에서 디지털값으로 변화되고, 제1, 2검출 레벨 판정 수단(42, 43)은 일반적으로 마이크로 컴퓨터에 내장된 중앙 처리부에 의해 실현된다.

여기에서, 검출 레벨 자기 설정 수단(41)은, 난방기의 연소염이 점화후에 안정된 초기의 후단에서 샘플링 되는 이온 전류(I)에 의거하여 제1의 검출 레벨(D)과 제2의 검출 레벨(C)을 각각 자기 설정한다. 이 샘플링이 행해지는 초기 단계에서는, 난방기의 연소가 개시된 초기 상태이므로 사용 환경에서의 공기중 산소는, 많이 소비되지 아니한 시기이다. 이와같은 시기에 샘플링된 이온 전류(I)가, 검출 레벨(D, C)을 설정하기 위한 기준치로서 사용되도록 되어 있다.

이경우, 제2도에 도시하는 것과 같이, 제1의 검출 레벨(D)은 제2의 검출 레벨(C)보다도 소정분만큼 높게 설정되도록 구성되어 있다(D＞C). 여기에서, 제2의 검출 레벨(C)은, 산소 농도가 요주의 레벨로 되는 경계상태에 대응하도록 설정된다. 구체적으로는, 상기 초기의 단계에서, 샘플링 검출되는 이온 전류(I)에 대해서 일정한 비율(예컨대 약 1/2)이 자동적으로 산출되어서 설정된다. 또한, 제1의 검출 레벨(D)은 산소 농도가 요주의 레벨로 되기전의 예비 경계 상태로 대응하도록 설정된다. 구체적으로는, 상기 제2의 검출 레벨(C)에 일정치를 가하므로서 얻어진다. 또한, 각 검출 레벨(D, C)은 각각, 극단적인 값으로 설정되지 아니하도록 하기 위해서, 미리 정해진 상한 레벨(A)과 레벨(B)의 범위내에서 설정된다(A＞D＞C＞B).

제1검출 레벨 판정 수단(42)은, 계속적으로 검출되는 이온 전류(I)와 제1검출 레벨(D)까지 저하하였을 때에, 상기 난방기의 연소 조건을 일정한 상태로 변경시키는 지령을 발생한다. 이 경우, 실시예에서는, 상기 난방기의 연소량을 소정의 크기(최대 연소 상태)로 증대시키는 지령이 발생하도록 구성되어 있다.

제2검출 레벨 판정 수단(43)은, 상기 이온 전류(I)가 제2의 검출 레벨(C)까지 저하하였을 때에, 경보 발생 혹은 상기 난방기의 운전 정지 등을 하기 위한 지령을 발생하도록 구성되어 있다.

다음은 동작에 대해서 설명을 한다.

제3도는, 밀폐된 방안에서 무환기 상태로, 비교적 적은 연소량을 갖고 난방기를 연속 운전시킨 경우의 상기 이온 전류(I)의 변화 상태를 도시한다.

같은 도면에 있어서, 먼저, 난방기가 점화 되어서부터 연소염의 이온 전류(I)가 안정화할 때까지 일정한 대기 시간(t₀)(예컨대 약 15분)을 유지한다. 이 대기 시간(t₀)이 경과하여 연소염이 이온 전류(I)가 안정화하면, 이 안정화된 초기의 시점에 있어서 검출 이온 전류(I)의 레벨에 의거하여, 제1, 제2의 2개의 검출 레벨(D, C)이 자기 설정된다.

이후, 난방기의 연소 운전에 의해 밀폐 방내의 공기중 산소 농도가 서서히 저하하여진다. 이것에 수반하여 이온 전류(I)도 서서히 감소하여 간다. 여기에서, 그 이온 전류(I)가 제1의 검출 레벨(D)까지 감소하면, 이것에 의해 연소량이 일정한 크기로 증대된다. 한편, 이 연소량의 증대에 의해 이온 전류(I)가 일시적으로 증대한다. 그러나, 공기중 산소 농도는 계속해서 저하하고 있기 때문에, 일단 증대한 이온 전류(I)는 또다시 감소하게 된다. 그래서, 이온 전류(I)가 제2검출 레벨(C)까지 감소한 시점까지, 산소 농도가 경계레벨로까지 저하하였다는 검출 판정의 동작이 행해져서, 난방기의 연소 운전이 정지됨과 동시에, 경고 램프등에 의한 경보가 발생하게 된다.

한편, 제3도에 있어서 파선(6)은, 연소 조건을 변화시키지 아니한 경우에 검출되는 이온 전류(I)의 변화상태를 도시한다. 이 경우는, 이온전류(I)의 변화 상태가 충분하지 않기 때문에, 산소 농도가 경계 농도로 되었나 아닌가의 판정이 늦어져 버린다.

이상과 같이, 경보 발생 혹은 난방기의 운전 정지 등을 행하게 하기 위한 지령을 발생할 때의 이온 전류(I)를, 제1검출 레벨 판정 수단(42)의 지령에 의해 연소량이 일정한 크기로 설정된 상태로 행하므로, 그 사용 환경에 있어서 공기중 산소 농도가 늘 일정한 조건하에서 정확하게 검출되게 된다. 이것에 의해 연소량이 클때나 적을 때나, 그 연소염의 이온 전류(I)에 의거한 산소 농도의 검출 및 판정을 적합하게 행할 수 있게 되어 있다.

본 발명은 이상으로 상세히 설명을 한대로, 연소염이 점화후에 안정된 초기의 단계에서 샘플링되는 상기 이온 전류에 의거하여 제1, 제2의 2개의 검출 레벨을 설정하는 검출 레벨 자기 설정수단과, 상기 이온 전류가 제1의 검출 레벨까지 저하하였을 때에, 상기 난방기의 연소량을 미리 결정한 일정한 크기로 하기 위한 지령을 발생하는 제1검출 레벨 판정 수단과, 상기 이온 전류가 제2의 검출 레벨까지 저하하였을 때에 경보 발생 혹은 상기 난방기의 운전 정지 등을 행하기 위한 지령을 발생하는 제2의 검출 레벨 판정 수단을 갖는 구성에 의해, 연소량이 클때나 적을 때나, 그 연소염의 이온 전류에 의거한 산소 농도의 검출 및 판정을 정확하고 적합하게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 연소식 난방기의 연소염이 점화후에 안정된 초기의 단계에서, 상기 연소염에 흐르는 이온 전류(I)에 의거하여, 제1, 제2의 검출 레벨(D, C)을 설정하는 검출 레벨 자기 설정수단(41)과, 상기 이온 전류(I)가 제1의 검출 레벨(D)까지 저하하였을 때에, 상기 난방기의 연소 조건을 일정한 상태로 하기 위한 지령을 발하는 제1검출 레벨 판정 수단(42)과, 상기 이온 전류(I)가 제2의 검출 레벨(C)까지 저하하였을 때에 경보가 발생 혹은 상기 난방기의 운전 정지 등을 하기 위한 지령을 발생하는 제2검출 레벨 판정 수단(43)을 구비한 것을 특징으로 하는 난방기 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 검출 레벨 자기 설정 수단(41)은 제1의 검출 레벨(D)을 제2의 검출 레벨(C)보다 높게 설정 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 난방기 제어 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1검출 레벨 판정 수단(42)은 상기 이온 전류(I)가 제1의 검출레벨(D)까지 저하하였을 때에 상기 난방기의 연소량을 소정의 기로 증대시키는 지령을 발생하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 난방기 제어 장치.

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