KR920008878B1 - 급탕기의 연소제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

급탕기의 연소제어장치

제1도는 본 발명의 일 실시예를 나타내는 회로도.

제2도는 작동을 설명하는 타임 차트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전자안전밸브 2 : 버너

3 : 가스공급로 4 : 코일

5 : 열전대(열발전소자) 37 : 수압응동식밸브

38 : 열교환기 48 : 역전류 발생수단

본 발명은 탕비기(湯沸器), 목욕탕, 급탕난방기 등의 급탕기의 연소제어장치에 관한 것이다.

이러한 종류의 선행 장치로서, 버너에 대한 가스공급로에 전자안전밸브, 및 상기 버너에 의해 가열되는 열교환기에 물이 유입(通水)되면 개방되게 되는 수압응동식 밸브가 설치되고, 상기 버너에 근접 위치되는 열발전 소자가 상기 전자안전밸브의 코일에 접속되며, 상기 열발전 소자로 부터 발생되는 소정의 기전력에 의해 점화조작과 연동적으로 개방되는 전자안전밸브가 개방상태로 유지되어 상기 버너의 연소가 계속되도록하는 장치가 있다.

그러나, 일반적으로 버너의 연소가 정지된 직후에 잔류되는 열에 의해 열발전 소자가 가열되게 되어 소정 기전력이 계속적으로 발생되기 때문에, 상기 종래의 장치에 의하면 동 소정 기전력에 의해 전자안전밸브가 개방된 상태로 계속 유지되어 버너의 연소정지 직후에 물이 사용되게 되면 수압응동식 밸브가 개방되어 연소되지 않은 생가스가 방출되는 결점이 생기게 된다.

본 발명은 상기 결점을 해소하는 장치를 제공하는 것으로서, 버너에 대한 가스공급로에 전자안전밸브 및 상기 버너에 의해 가열되는 열교환기에 물이 유입되면 개방되게 되는 수압응동식 밸브가 설치되고 상기 버너에 근접 위치되는 열발전 소자가 상기 전자안전밸브의 코일에 접속되며 상기 열발전 소자로 부터 발생되는 소정 기전력에 의해 점화조작과 연동적으로 개방되는 전자안전밸브가 개방상태로 유지되어 상기 버너의 연소가 계속되도록 하는 장치에 있어서, 상기 버너의 연소정지시 열발전 소자의 기전력이 소정의 전력 미만으로 될때까지의 시간동안 상기 전자안전밸브의 코일에 역전류를 유동시키게 되는 역전류 발생수단이 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기와 같이 구성되는 것으로서, 이와같은 본 발명에 따라 버너의 점화조작 및 열교환기의 통수조작(通水操作)을 행하면 전자안전밸브 및 수압응동식 밸브가 개방되어 버너에 가스가 공급되는 동시에 점화회로가 작동되어 버너가 착화되게 된다. 버너가 착화되면 열발전 소자에서 소정 기전력이 발생되고 이 소정 기전력에 의해 전자안전밸브가 개방된 상태로 유지되어 버너의 연소가 계속되며 이러한 버너의 연소에 의해 열교환기가 가열되어 동 열교환기에서 온수를 얻을수 있게된다.

그리고나서, 버너의 소화조작 및 열교환기의 통수정지 조작을 행하면 점화회로가 작동되지 않게되는 동시에 수압응동식 밸브가 폐쇄되어 버너의 연소가 정지된다. 상기 버너의 연소정지 직후에 잔류되는 열에 의해 열발전 소자가 가열되고 소정 기전력이 계속적으로 발생되기 때문에 상기 소정 기전력만에 의해 코일로 전류를 통전시키는 종래의 장치에 있어서는 전자안전밸브의 개방상태가 계속되고 이때 물을 사용하기 위해 열 교환기의 통수조작을 행하면 수압응동식 밸브가 개방되어 생가스가 방출되어 버리나, 본 발명에서는 버너의 연소정지 직후에 역전류 발생수단에 의해 코일로 역방향의 전류를 유동시켜 코일로 유동되는 정방향의 전류를 유지전류 이하로 하므로써 전자안전밸브가 폐쇄되어 생가스가 방출되지 않게된다.

이하 도면을 참조로 하여 본 발명을 상술한다.

제1도를 참조하면, 버너(2)로의 가스공급로(3)에 설치되는 수동개방식 전자안전밸브(1)을 도시하며, 동전자안전밸브(1)은 전력소비가 적은 복권 코일(4)를 갖고 그 일측면상의 코일(4a)는 상기 버너(2)에 의해 가열되는 열발전소자인 열전대(5)에 접속되며 다른 측면상의 코일(4b)는 전원인 전지(6)에 접속되게 된다.

상기 코일(4b)를 전지(6)에 접속시키는 회로(7)에는 점화회로(8), 제 1 타이머 회로(9), 화염검지회로(10), 및 안전밸브 구동회로(11)이 순차적으로 설치된다.

상기 점화회로(8)은 콘덴서(12)와 작은 저항값을 갖는 저항(13)으로 이루어지는 방전회로(14), 및 상기콘덴서(12)와 콘 저항값을 갖는 저항(15)로 이루어지는 충전회로(16)을 구비한 제2타이머 회로(17)을 포함하는 것으로서, 버너(2)의 점화조작시 상시 개방측(常開側)(No 측)으로 전환(switching)되는 홀드스위치(22)에 의해 전지(6)으로 부터의 전력을 발진회로(19)에 직접 공급하여 동 발진회로(19)를 작동시킴으로써 점화트랜스(20)의 2차측에 고전압을 발생시키고 동 고전압을 점화전극(21)에 인가시켜 전극간에 스파크를 발생시키며, 점화조작 해체에 의해 개방되는 점화스위치(18)에 의해 소정시간 동안 콘덴서(12)를 충전시키고 동 소정시간중 발진회로(19)를 작동시켜서 상기 홀드스위치(22)에 의할때와 마찬가지로 전극간에 스파크를 발생시키게 된다.

상기 제1타이머 회로(9)는 점화조작과 연동하여 열전대(5)에서 소정 기전력이 발생될때까지 일정시간 작동되는 것으로서, 버너(2)의 점화조작시 전환(switching)되는 홀드스위치(22)에 의해 콘덴서(23)을 일정시간동안 충전시키며 동 일정시간중 트랜지스터(24,25,26)을 통전시켜서 상기 일정시간의 종료시점에서 화염검지회로(10)에 전지(6)의 전압을 인가시키고 화염검지회로(10)을 작동 준비 상태로 하게된다.

상기 화염검지회로(10)은 화염봉(flame rod)방식의 것으로서, 상기 제1타이머 회로(9)의 작동에 의해 발진회로(27)이 작동되며 동 발진회로(27)로 부터의 교류전압은 화염봉(28)에 인가되고 버너(2)가 착화되면 화염을 매개로 하여 화염봉(28)로 유동되는 정류된 전류에 의해 트랜지스터(29)는 통전되지 않게되며 트랜지스터(30)은 통전되게 된다. 또한, 작은 저항값을 갖는 저항(31)과 소용량의 콘덴서(32)로 구성되는 트랜지스터(35)를 구비한 제3타이머 회로(34)가 개입되어, 화염의 흔들림, 산소농도의 저하 등에 의해 화염봉(28)에 순간적으로 소정 전류가 유동되지 않게되고 트랜지스터( 29)가 통전되지 않게 되어도 상기 순간동안, 예컨대 0.8초간 상기 콘덴서(32)에 충전전류가 유동되어 상기 트랜지스터(30)이 통전되게 된다.

상기 안전밸브 구동회로(11)은 트랜지스터(35), 전류제한용의 저항(36) 및 코일(4b)로 구성되어 상기 화염검지회로(10)의 트랜지스터(29)가 통전되지 않고 트랜지스터(30)이 통전될 때 스위치인 트랜지스터(35)가 통전되어 전지(6)의 전압을 코일(4b)에 인가시키게 된다.

(37)은 상기 가스공급로(3)의 전자안전밸브(1)의 하류측에 설치되는 수압응동식 밸브를 나타내며 동 수압응동식 밸브(37)은 상기 버너(2)에 의해 가열되는 열교환기(38)의 상류단부에 접속되는 급수관(39)에 설치되는 수량조절기(40)의 통수시의 변위에 따라 연동적으로 개방되게 된다.

도면에서, (41)은 가스조절기, (42)는 점화버너, (43)은 퍼지밸브(purge valve), (44)는 상기 화염 버너, (45)는 파일럿 밸브(pilot valve)를 각각 나타낸다.

상기한 바와 같이 구성되어, 점화조작과 통수조작에 의해 전자안전밸브(1), 파일럿 밸브(45), 퍼지밸브(43) 및 수압응동식 밸브(37)이 개방되어 버너(2), 점화버너( 42) 및 상시 화염 버너(44)에 가스가 공급되고 점화스위치(18)이 폐쇄되며 점화회로(8)의 소정시간의 작동이 개시되고 이와 동시에 홀드스위치(22)가 전환되며 제1타이머 회로(9)의 일정시간이 작동이 개시되고 전지(6)의 전압이 트랜지스터(26)를 통하여 화염검지회로(10)에 인가되며 화염검지회로(10)은 작동준비 상태에 놓이게 된다. 이 경우, 점화조작의 해제후에도, 제2타이머 회로(17)에 의해 소정시간동안 스파크가 계속 발생되게 된다.

상기 점화조작이 연소기의 사용개시 즉, 저온시동(cold start)를 위해 이루어지는 경우에는 버너(2)가 점화회로(8)의 스파크에 의해 점화버너(42) 및 상시 화염 버너(44)를 매개로 하여 순간적으로 착화되고, 또한 화염의 요동 및 산소농도의 저하 등이 발생되지 않으면 화염봉(28)에 정류전류가 연속적으로 유동되게 되며 화염검지회로(10)이 연속적으로 작동되어 전지(6)의 전압이 안전밸브 구동회로(11)의 스위치인 트랜지스터(35)를 통하여 전자안전밸브(1)의 코일(4b)로 공급되고 상기 전자안전밸 브(1)은 제1타이머 회로(9)에 의해 일정시간 개방된 상태로 유지되며 이어서 동 전자안전밸브(1)은 버너(2)에 의해 가열되는 열전대(5)로 부터의 소정 기전력에 의해 코일(4a)가 통전됨으로써 개방된 상태로 유지되어 버너(2)의 연소는 계속되게된다. 아울러, 제2도 (a)부분에 도시한 바와 같이, 버너(2)가 순간적으로 착화되었으나 화염의 요동 및 산소농도의 저하등에 의해 순간적으로 화염봉(28)에 소정의 정류전류가 유동되지 않다가 그후 소정의 정류전류가 유동되게된 때는, 상기 순간동안 제 3타이머 회로(34)에 의해 제2도 (a)부분에 도시한 바와 같이 화염검지회로(10)이 강제적으로 작동되어 전자안전밸브(1)이 제2도 (g)부분에 도시한 바와 같이 개방된 상태로 유지되고 그리고나서 상기 버너(2)가 순간적으로 착화되어 화염의 요동, 산소농도의 저하등이 없을때와 같이 화염검지회로(10)의 작동과 열전대(5)로 부터의 소정 기전력에 의해 상기 전자안전밸브(1)는 개방된 상태로 유지되어 버너(2)의 연소가 계속되며 열교환기 (38)의 하류단에 접속되는 출탕관(46)에서 온수를 얻을수 있게 된다. 또한, 화염봉 (28)로 유동되는 정류전류가 제2도 (a)부분의 점선으로 도시한 바와 같이 변화되는 경우에도 제3타이머 회로(34)가 전자안전밸브(1)을 개방상태로 유지할 수 있게됨은 물론이다.

또, 버너(2)가 점화회로(8)의 스파크에 의해 순간적으로 착화되지 않을 경우에는, 화염봉(28)로 전류가 유동되지 않게되고, 화염검지회로(10)이 작동되지 않게되어 전지(6)의 전압이 코일(4b)로 공급되지 않게되며 전자안전밸브(1)이 즉각적으로 폐쇄되어 버너(2)가 정지상태로 유지되게 된다.

상기 점화조작이, 연소기의 사용중 버너(2)의 소화조작을 행하고 그후 곧 버너(2)의 점화조작을 다시 행하는, 이른바 고온시동(hot start)일 경우에는, 제1타이머 회로(9), 화염검지회로(10), 안전밸브 구동회로(11)의 작동 또는 부작동에 관계없이 잔존되는 열에 의해 열전대(5)로 부터 소정 기전력이 계속 발생되고 동 소정 기전력이 상기 코일(4b)에 공급되며, 전자안전밸브(1)이 개방 상태로 유지되므로 버너(2)가 점화회로(8)의 스파크에 의해 순간적으로 착화되어 버너(2)의 연소가 계속되고 출탕관(46)에서 온수를 얻을 수 있게된다.

또, 버너(2)가 점화회로(8)의 스파크에 의해 순간적으로 착화되지 않을 경우에는 제2타이머 회로(17)의 작동에 의해 점화회로(8)의 작동이 소정시간 계속되므로 동 소정시간내에 버너(2)는 확실하게 착화되게 되며 버너(2)의 연소가 개시되어 출탕관(46)에서 온수를 얻을 수 있게된다.

따라서, 점화조작을 충분히 시간을 들여서 행할 경우는 물론 순간적으로 행할 경우라도 생가스의 방출이 계속되지 않게되고 안전이 유지되게 된다.

그후 버너(2)의 소화조작과 열교환기(38)의 통수정지 조작을 행하면, 홀드스위치(22)가 ＜상시폐쇄측＞(常開側)(NC 측)으로 전환되어 점화스위치(18)이 폐쇄되어도 점화회로(8)이 작동되지 않게되며 수압응동식 밸브(37)이 폐쇄되어 버너(2)의 연소가 정지되는 동시에 출탕관(46)으로 부터의 출탕도 정지된다. 상기 버너(2)의 연소정지 직후에도 잔류열에 의해 열전대(5)가 가열되고 소정 기전력이 계속적으로 발생되므로 상기한 바와같이, 동 소정 기전력만 코일(4b)로 전류를 흐르게 하는 종래의 것으로는 전자안전밸브(1)의 개방상태가 계속 유지되게되며 이때 물을 사용하기 위해 다시 열교환기(38)의 통수조작을 행하면 수압응동식 밸브(37)가 재차 개방되어 생가스가 방출되게 된다. 그러나, 본 발명에서는 전지(6), 홀드스위치(22), 코일(4b), 및 콘덴서(47)로 구성되는 역전류 발생수단(48)이 설치되고, 동 역전류 발생수단(48)에 의해, 버너(2)의 연소정지로 부터 열전대(5)의 기전력이 소정 기전력 미만으로 강하될때까지의 시간동안 코일(4b)에 화살표 방향의 역전류를 유동시켜 코일(4b)로 유동되는 정방향의 전류가 유지 전류 이하로 되어 전자안전밸브(1)이 폐쇄되도록 하였기 때문에 생가스 방출이 미연에 방지되게 된다.

또한 상기 실시예에서는, 열전대(5)에 부가하여 열전대(49)가 마련되어 동 열전대들(5 및 49)는 서로 역극성으로 접속되고, 이것을 코일(4a)에 접속시킴으로써 버너(2)의 ＜산소부족＞상태(酸素狀態)가 야기된때 열전대(49)에서 열전대(5)와는 반대방향의 기전력이 발생되도록 하여 상기 두개의 열전대들(5 및 49)의 기전력이 상쇄되어 전자안전밸브(1)이 폐쇄되게 되도록 한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따라 버너의 연소정지시 열발전 소자의 기전력이 소정 기전력 미만으로 될때까지의 시간동안 역전류 발생수단에 의해 코일에 역전류가 유동되어 전자안전밸브가 폐쇄되므로, 버너의 연소정지 직후 물을 사용할때 재차 열교환기의 통수조작을 행하여 수압응동식 밸브가 개방되게 되는 경우에 있어서 조차도 생가스의 방출이 미연에 방지되게 되는 효과가 도출된다.

Claims (1)

1. 버너에의 가스공급로에 전자안전밸브, 및 상기 버너에 의해 가열되는 열교환기로의 통수에 의해 개방되게 되는 수압응동식 밸브가 설치되고, 상기 버너에 근접 위치되는 열발전 소자가 상기 전자안전밸브의 코일에 접속되며, 점화조작과 연동적으로 개방되는 상기 전자안전밸브가 상기 열발전 소자로 부터 발생되는 소정 기전력에 의해 개방상태로 유지되어, 상기 버너의 연소가 계속되도록 하는 급탕기의 연소 제어장치에 있어서, 상기 전자안전밸브 코일에, 상기 버너의 연소정지시 상기 열발전 소자의 기전력이 일정 전력 미만이 될때까지의 시간동안, 역전류를 흘리는 역전류 발생수단이 설치되는 특징으로 하는 급탕기의 연소제어장치.

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