KR920008882B1

KR920008882B1 - 연소기기의 과열 검출방법

Info

Publication number: KR920008882B1
Application number: KR1019890016031A
Authority: KR
Inventors: 정성기
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 강진구
Priority date: 1989-11-06
Filing date: 1989-11-06
Publication date: 1992-10-10
Also published as: JPH03152310A; KR910010122A; JPH0739862B2

Abstract

내용 없음.

Description

연소기기의 과열 검출방법

제1도는 일반적인 가스 팬히터의 제어회로도

제2도는 제1도의 과열 검출부의 상세회로도

제3도는 종래의 과열 검출방법을 보인 신호흐름도

제4도는 종래의 과열 검출방법에 의한 온도 검출영역을 보인 그래프

제5도는 본 발명의 과열 검출방법을 보인 신호흐름도

제6도는 본 발명의 과열 검출방법에 의한 온도검출영역을 보인 그래프

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 마이콤 2 : 키보드부

6 : 부저 7 : 표시부

9 : 실내온도검출부 10 : 과열검출부

11 : 비레밸브구동부 12 : 비례밸브제어검출부

13 : 팬모타위상제어부 14 : 팬모타속도검출부

15 : 차단밸브구동부 16 : 차단밸브검출부

17 : 점화구동부 18 : 점화검출부

18': 프에임로드검출부

본 발명은 석유 및 가스등의 연료를 연소시키면서 실내를 난방하는 석유팬히터 및 가스팬히터 등과 같은 연소기기에 있어서, 연소기기의 내부가 과열되는지를 검출하는 연소기기의 과열검출방법에 관한 것이다.

일반적으로 가스를 연소시켜 실내를 난방하는 가스팬히터는 제1도에 도시된 바와 같이, 실내난방의 전체동작을 제어하는 마이콤(1)과, 상기 마이콤(1)에 각종 동작명령신호를 입력시키는 키보드부(2)와 발진하여 상기 마이콤(1)에 동작 클럭신호를 공급하는 크리스탈(XT) 및 콘덴서(C₁, C₂)로 된 발진부(3)와, 상기 마이콤(1)을 리세트시키는 리세트부(4)와, 상기 마이콤(1)에 일정시간 간격으로 외부 인터럽트 신호를 인가하는 외부 인터럽트부(5)와, 상기 마이콤(1)의 제어로 구동되어 경보음을 출력하는 부저(6)와, 상기 마이콤(1)의 제어로 각종 동작상태를 표시하는 세그먼트표시부(7)와, 상기 마이콤(1)의 제어로 시간을 표시하는 클럭표시부(8)와, 실내온도를 검출하여 상기 마이콤(1)에 입력시키는 실내온도검출부(9)와, 연소기기 내부의 과열을 검출하여 상기 마이콤(1)에 입력시키는 과열검출부(10)와, 상기 마이콤(1)의 제어로 비례밸브를 구동시켜 연소용 가스를 공급하는 비례밸브구동부(11)와, 비례밸브의 제어량을 검출하여 상기 마이콤(1)에 입력시키는 비례밸브제어검출부(12)와, 상기 마이콤(1)의 제어로 팬모타를 위상제어하여 구동시키는 팬모타 위상제어부(13)와, 팬모타의 회전속도를 검출하여 상기 마이콤(1)에 입력시키는 팬모타속도검출부(14)와, 상기 마이콤(1)의 제어로 차단밸브를 구동시켜 연소용 가스의 공급을 차단시키는 차단밸브구동부(15)와, 차단밸브의 구동상태를 검출하여 상기 마이콤(1)에 입력시키는 차단밸브검출부(16)와, 상기 마이콤(1)의 제어로 이그나이터를 구동시켜 연소용 가스를 점화시키는 점화구동부(17)와, 이그나이터의 구동상태를 검출하여 상기 마이콤(1)에 입력시키는 점화검출부(18)와, 연소용 가스의 연소상태를 검출하여 상기 마이콤(1)에 입력시키는 프레임로드검출부(19)등으로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 연소기기는 전원을 인가시켜주게되면 연소기기의 마이콤 (1)에서는 초기리세트되고, 이어서 키보드부(2)를 통해서 상기 마이콤(1)에 각종 운전 동작명령신호를 입력시키면, 마이콤(1)에서는 입력되는 신호를 소정의 프로그램으로 제어되고, 제어된 신호를 각부에 출력시켜 세그먼트표시부(7)를 통해서 동작명령 즉 운전상태를 표시하게되며, 클럭표시부(8)를 통해서는 시간을 표시하게 된다. 또한 운전신호 입력일경우에는 비례밸브구동부(11)를 통해서 비례밸브(11)를 제어 하면서 가스를 버너로 공급하고, 팬모타위상제어부(13)를 통해서 회전속도를 검출하면서 연소공기를 공급하며, 점화구동부(17)와 점화검출부(18)를 통해 점화 상태를 확인하면서 공급되는 가스를 점화시켜 연소를 시킨다.

이때 연소동작은 상기 키보드부(2)에서 입력 설정된 상태의 신호와 구동중인 비례밸브제어검출부(12), 팬모타속도검출부(13)로부터 검출입력되는 신호와를 비교하면서 연소동작을 수행하게 되며, 또한 연소기기의 마이콤(1)에서는 연소중인 상태가 상기 키보드부(2)에서 입력설정된 상태에 도달하도록 프레임로드검출부(19)를 통해서 프레임로드전압레벨을 검출하고, 실내온도검출부(9)를 통해서 실내온도 변화상태를 검출하여 과열검출부(10)를 통해서 연소기기의 내부온도 과열상태를 검출하면서 실내난방을 하게된다.

상기와 같이 실내난방을 하는 상태에서 실내온도가 상승하여 설정온도 이상으로 될경우 마이콤(1)에서는 연소기기의 점화시 또는 소화시 발생되는 유독한 연료냄새를 방지하기 위하여 연소동작을 완전히 정지시키지 않고, 소정의 프로그램에 의하여 비례밸브구동부(11)와, 팬모타위상제어부(13)를 제어하여 가스공급 및 연소공기를 작게 공급하는 발열단계를 최저로 하여 연소동작을 계속하게 된다.

그러나 이와 같은 경우에 계속되는 연소동작에 의하여 실내온도는 계속 상승하게 되고, 이로인하여 연소기기의 내부온도가 계속 증가하게되어 연소기기는 과열온도에 도달하게 되므로 결국 과열검출부(10)에서는 이를 검출하여 마이콤(1)을 리세트시키게 됨으로써 연소기기를 소화시키게 된다.

그리고, 입력되는 교류전원이 정격전압보다 낮은 지역에서는 연소용 가스를 공급하는 비례밸브는 직류 정전압으로 구동시켜 항상 정해진 가스압이 제어되는 반면에 팬모타는 입력되는 교류전원에 따라 구동되어 그의 회전속도가 감소 즉, 풍압이 감소하게 되므로 연소기기의 내부에 과열현상이 발생하게 되고, 또한 공기의 흡입구 및 배출구가 막혔을 경우에도 과열현상이 발생하게 된다. 상기와 같이 종래의 연소기기는 과열현상 원인에 관계없이 온도검출전압이 설정된 과열전압 이상일 경우에 연소기기의 연소동작을 정지시켰다.

이를 보다 상세히 설명하면, 제2도는 과열검출부(10)의 상세회로도로서 이에 도시된 바와같이 전원단자(VCC)에 연소기기의 내부온도를 검출하는 더미스터(TH)와 저항(R)을 직렬로 접속하고, 그 접속점을 마이콤(1)의 입력단자에 접속하여 마이콤(1)으로 내부 온도 검출전압이 입력되도록 구성되어 있다.

그리고, 제3도는 상기와 같은 과열검출부(10)가 검출한 내부온도 검출전압으로 과열을 검출하는 과열검출방법을 보인 신호흐름도이다. 이와같은 종래의 과열검출방법은 단계(100)에서 과열검출부(10)의 검출전압이 과열전압(V₂)이상인지를 판별하고, 과열전압(V₂)이상일 경우에는 단계(101)에서 단락전압(V₃)이상인지를 판별하여 단락전압(V₃)이상이면, 단계(102)에서 더미스터(TH)가 단락된것으로 판별하고, 리세트시키며, 단락전압(V₃)이상이 아닐 경우에는 단계(103)에서 과열로 판별하고, 리세트시킨다.

그리고, 과열검출부(10)의 검출전압이 과열전압(V₂)이상이 아닐 경우에는 단계(104)에서 단선전압(V₁)이하인지를 판별하여 단선전압(V₁)이하이면, 단계(105)에서 더미스터(TH)가 단선된것으로 판별하고, 리세트 시키며, 단선전압(V₁)이하가 아니면, 단계(105)에서 정상으로 판별하고, 다음동작을 수행한다.

즉, 제4도에 도시된 바와 같이 과열검출부(10)의 온도검출전압이 단선전압(V₁)이하일 경우에 더미스터(TH)가 단선된것으로 판별하고, 단선전압(V₁)이상이고, 과열전압(V2)이하일 경우에는 정상인것으로 판별하며 과열전압(V₂)이상이고 단락전압( V₃)이하일 경우에는 과열된것으로 판별하고, 단락전압(V₃)이상일 경우에는 더미스터( TH)가 단락된 것으로 판별하였다.

그러나, 상기와 같은 종래의 관열검출방법은 단지과열되었을 경우에 연소동작을 정지시키는 안전장치의 역할만을 수행할뿐이고, 입력되는 교류전원이 낮은경우, 공기흡입구나 배출구가 막힌 경우 실내온도가 높은 경우 등과같은 각종 과열원인은 검출하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 입력되는 교류전원이 낮아 팬모타의 회전속도가 느리고 과열이 발생되었을 경우에 팬모타의 회전속도에 따라 발열단계를 조절하여 방지하는 과열검출방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 과열시 온도상승속도를 이용하여 공기흡입구나 공기배출구가 막힌 것을 판별하는 과열검출방법을 제공하는데 있다. 본 발명의 또다른 목적은 과열시 실내온도를 검출하여 실내온도로 인한 과열발생을 정확히 검출하는 검출방법을 제공하는데 있다. 본 발명의 또다른 목적은 실내온도로 인한 과열발생시 연소를 정지시키기 전에 미리 과열을 예고하는 과열검출방법을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 가지는 본 발명의 과열검출방법은 먼저 과열전압을 1차 과열전압과 2차 과열전압으로 분할하게 된다. 온도검출전압이 1차 과열전압과 2차 과열전압 사이로되면, 현재 발열단계와 팬모타의 회전속도를 비교하고 차이가 있을 경우에는 팬모타의 회전 속도에 따라 발열단계를 조절하여 입력되는 교류전원이 낮음으로 인한 과열을 방지하게 된다. 팬모타의 회전속도에 따라 발열단계가 조절되었으면, 과열온도상승속도를 검출하고, 과열온도상승속도가 설정값이하일 경우에 공기흡입구 또는 공기배출구가 막힌것으로 판별하고, 리세트시켜 연소기기의 동작을 정지시킨다.

그리고 과열온도 상승속도가 설정값 이상일 경우에는 현재 실내온도를 검출하여 실내온도로 인한 과열발생을 판별하게 된다.

특히 본 발명은 과열발생시 연소를 정지시키기전에 먼저 과열발생을 예고함으로써 사용자가 연소기기를 안전하게 사용할 수 있도록 하게 된다.

제5도는 본 발명에 적용되는 연소기기의 과열검출방법을 보인 신호흐름도로서, 연소중인 연소기기의 과열검출부(10)로 검출된 내부온도 전압이 1차 과열전압(V₂)이상인가를 판별하는 1차 과열전압판별단계(200)와, 상기 1차 과열전압판별단계(200)에서 이상이면 내부온도 전압이 2차 과열전압(V₂₁)이상인가를 판단하는 2차 과열전압판별단계(201)와, 상기 2차 과열전압판별단계(201)에서 내부온도 전압이 2차 과열전압(V₂₁)이상이면 단락전압(V₃)이상인가를 판단하는 단락전압판별단계(202)와, 상기 단락전압판별단계(202)에서 단락전압(V₃)이상이면 과열검출부(10)가 단락 상태임을 판별하는 단락판별단계(203)로 이루어지는 단락검출단계(가)와, 상기 1차 과열전압판별단계(200)와 상기 단락전압판별단계(202)에서 상기 검출된 내부온도 전압이 1차 과열전압(V₂), 단락전압(V₃)이상이 아니면 내부온도 전압이 단선전압(V₁)이하인가를 판단하는 단선전압판별단계(204)와, 상기 단선전압판별단계(204)에서 내부온도 전압이 단선전압(V₁)이하이면, 단선전압임을 판별하는 단선판별단계(205)로 이루어지는 단선검출단계(나)와, 상기 단선전압판별단계(204)에서 내부온도전압이 단선전압(V₁)이하가 아니면 정상상태임을 판별하는 정상상태 판별단계(206)와, 상기 2차 과열전압판별단계(201)에서 내부온도전압이 2차 과열전압(V₂₁)이상이 아니면 현재 발열단계에 해당하는 회전속도로 팬모타가 회전하는가를 판별하는 1차발열판단단계(207)와, 상기 1차발열판단단계(207)에서 현재 발열단계에 해당하는 팬모터의 회전속도가 아니면 발열단계가 회전속도 보다 큰가를 판단하는 2차발열판단단계(208)와, 상기 2차발열판단단계(208)에서 발열단계가 회전속도보다 크면 발열단계를 낮추는 발열단계 낮춤단계(209)와, 상기 발열단계 낮춤단계(209)에서 낮춘 발열단계가 회전속도와 같은가를 판별하는 3차발열판단단계(210)로 하여 입력전원 낮음으로 인한 과열을 방지하는 과열방지 단계(다)와, 상기 3차발열판단단계(210)와 상기 1차, 2차발열판단단계 (207)(208)에서 발열단계와 회전속도가 같으면 가열온도 상승속도를 검출하는 과열카운터를 동작시켜 과열상태를 카운트하는 과열카운트단계(211)와, 상기 과열카운트단계(211)에서 카운트한 과열전압이 2차 과열전압(V₂₁)이상인가를 판별하는 2차 과열전압판단단계(212)와, 상기 2차 과열전압판단단계(212)에서 카운트한 과열전압이 2차 과열전압 이상이면 과열카운터에서 카운트값이 설정값보다 큰지를 판단하는 카운트값판단단계(213)와, 상기 카운트값판단단계(213)에서 카운트값이 설정값보다 크지 않으면 연소기기의 배출구가 막힘으로 판별하고 리세트하는 흡입구 또는 배출구막힘판별단계(214)로 이루어지는 흡입구 또는 배출구막힘검출단계(라)와 상기 카운트값판단단계 (213)에서 카운트값이 설정값보다 크면 실내온도가 설정온도 +0.6보다 큰가를 판단하는 실내온도판단단계(215)와, 상기 실내온도판단단계(215)에서 실내온도가 설정온도 +0.6보다 크면 연소기기의 연소동작을 정지하는 연소동작정지단계 (218)와, 상기 실내온도판단단계(215)에서 실내온도가 설정온도 +0.6보다 작으면 발열단계를 낮추고, 회전속도를 증가시키는 회전속도증가단계(216)와, 연소기기가 과열상태임을 예고하는 과열예고단계(217)로 이루어지는 과열예고 및 연소중지단계(마)로 하여서 된 것이다.

제6도는 본 발명에 적용되는 과열검출방법에 의한 온도검출영역을 나타낸 그래프이다.

상기와 같은 단계들로 이루어지는 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 연소기에 전원이 인가되고, 연소기가 사용자의 운전설정에 따라 그에 해당하는 상태로 마이콤(1)에 희하여 제어되면서 연소동작을 진행하게되고 마이콤(1)에서는 제1도에 도시한 과열검출부(10)를 통해 연소기기의 내부과열상태를 검출하면서 연소동작을 진행시키게 되는데 상기 연소기의 내부과열상태를 검출하는 과정을 살펴보면, 마이콤(1)에서는 1차 과열전압판별단계(200)로가서 과열검출부(10)로부터 검출전압이 제6도에 도시한 1차 과열전압(V₂)이상인지를 판별하고 이때 검출된 전압이 1차 과열전압(V₂)이상이면 마이콤(1)에서는 2차 과열전압판단단계(201)로가서 2차 과열전압(V₂₁)이상인지를 판별하며, 이때도 검출된 온도전압이 2차 과열전압(V₂₁)이상으로 판별되면 마이콤(1)에서 다시 단락전압판별단계(202)로가서 검출된 온도전압이 단락전압(V₃)이상인가를 판별하여 상기 검출된 전압이 단락전압(V₃)이상이면 마이콤(1)에서는 단락판별단계(203)로가서 상기 과열검출부(10)의 서미스터(TH)가 단락된 것으로 판별하고, 연소기기를 리세트한다.

그러나 상기 1차 과열전압판별단계(201)에서 검출된 온도전압이 1차 과열전압 (V₂)이상이 아니고, 상기 단락전압판별단계(202)에서 검출된 온도전압이 단락전압( V₃)이상이 아니면 마이콤(1)에서는 단선전압판별단계(204)로가서 검출된 온도전압이 단선전압(V₁)이하인가를 판별하여 상기 검출된 온도전압이 제6도에 도시한 바와 같이 단선전압(V₁)이하이면 마이콤(1)에서는 상기 과열검출부(10)의 서미스터(TH)가 간선된것으로 판별하고 연소기기를 리세트하고, 상기 단선전압판별단계(204)에서 검출된 온도전압이 단선전압(V₁)이하가 아니면, 마이콤(1)에서는 정상상태판별단계(206)로 가서 검출된 온도전압은 정상임을 판별하고 다음동작을 수행한다. 그리고 상기 과열검출부(10)에 검출된 온도전압이 제6도에 도시한 바와 같이 상기 1차 과열전압(V₂) 이상이고, 2차과열전압(V₂₁) 이상이 아니면 마이콤(1)에서는 1차발열판단단계(207)로 가서 현재 발열단계에 따른 회전속도로 팬모타가 회전되는지 제1도의 팬모타속도검출부(14)를 통해서 검출하여 판별하게 되고, 이때 현재 발열단계에 따른 회전속도로 팬모타가 회전되지 않으면 2차발열판단단계(208)로가서 현재발열단계보다 느린속도로 팬모타가 회전되는지를 판별하여, 상기 팬모타의 회전속도가 느린것으로 판단되면 마이 콤(1)에서는 발열단계 낮춤단계(209)로 가서 제1도의 비례밸브구동부(11)와 팬모타 위상제어부(13)를 제어하여 연료공급 및 연소공기를 줄여 발열단계를 낮추어 연소동작하고 이어서 마이콤(1)에서는 3차발열판단단계(210)로 가서 낮추어진 발열단계와 회전속도를 비교하여 발열단계가 회전속도 보다 크면 마이콤(1)에서 상기 발열단계 낮춤단계(209)를 반복수행하면서 팬모타의 회전속도에 따른 발열단계가 되게 조절한다.

즉 상기 1차, 2차발열단계(207)(208), 발열단계 낮춤단계(209) 3차발열판단단계(210)에서는 입력되는 교류전원이 낮아 팬모타의 회전속도가 느릴경우에 발열단계를 조절하여 과열을 방지하게 되는 것이다.

한편 상기 3차발열판단단계(210)에서 1차, 2차발열판단단계(207)(208)에서 발열단계에 따른 회전속도로 팬모타가 회전되거나 또는 발열단계에 따른 회전속도보다 빠른속도로 회전될 경우에는 마이콤(1)에서는 과열카운트단계(211)로 가서 과열온도상승속도를 검출하는 과열카운터를 동작시키고, 2차 과열전압판단단계(212)로 가서 2차 과열전압(V₂₁) 이상인가를 판별하여 2차 과열전압(V₂₁) 이상이 되면 마이콤(1)에서는 카운트값 판단단계(213)로 가서 상기 과열카운트단계(211)에서 카운트된 값이 설정값 이상인가를 판별 즉 과열온도 상승속도가 설정값보다 빠른지를 판별하고 이때 과열온도 상승속도가 설정값보다 빠르지 않으면 마이콤(1)에서는 흡입구 또는 배출구 막힘판별단계(214)로 가서 흡입구 또는 배출구막힘으로 판단한 후 리세트시키고 연소기기의 동작을 정지시킨다.

그러나 상기 2차 과열판단단계(212)에서 2차 과열전압(V₂₁) 이상이 아니고, 상기 카운트값 판단단계(213)에서 카운트된 값이 설정값보다 빠르면 마이콤(1)에서는 실내온도 판단단계(215)로 가서 제1도의 실내온도 검출부(9)로 부터 실내온도를 검출하고, 이 검출된 실내온도가 설정온도보다 0.6℃ 높은 온도값 이상이 되는지를 판단하여 상기 실내온도가 설정온도보다 0.6℃ 높은 온도값 이상이 아니면 마이콤(1)에서는 회전속도 증가단계(216)로 가서 상기 비례밸브 구동부(11)를 제어하여 연료공급을 줄여서 발열단계를 낮추어 발열량을 줄이는 반면에 팬모타 위상제어부(13)를 제어하여 팬모타의 회전속도를 증가시켜 온도의 상승을 최대로 억제한 후 마이콤(1)에서는 과열예고단계(217)로 가서 과열을 예고 즉 예를 들면 부저 및 발광다이오드 등으로 과열을 미리 예고하고, 상기 실내온도 판단단계(215)에서 상기 실내온도가 설정온도보다 0.6℃ 높은 온도값 이상이면 마이콤(1)에서는 연소정지단계(218)로 가서 연소기기의 동작을 정지시키고 다음동작을 수행하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 연소기기가 연소구동중에 과열이 발생하였을 경우 과열전압을 감지하여 그 과열감지전압에 따른 그 과열원인을 검출하고, 입력되는 교류전원이 낮아 과열이 발생하였을 경우에는 발열단계를 낮추어 과열을 방지하며, 공기흡입구 및 배출구가 막혔을 경우 연소기기를 리세트시켜 효율적으로 실내난방을 기할 수 있게함과 아울러 과열을 예고토록 함으로써 사용자가 연소기기를 보다 안전하게 사용할 수 있도록 하는 효과를 제공하게 되는 것이다.

Claims

연소구동중인 연소기기에서 과열검출부로부터 과열상태가 검출되면 발열단계를 낮추거나 또는 연소기기를 소화시키도록 하여 과열상태를 검출하도록 된 연소기기의 과열검출방법에 있어서, 상기 연소구동중인 연소기기의 과열검출부로부터 검출된 내부온도전압이 1차 과열전압(V₂) 2차 과열전압(V₂₁), 단락전압(V₃) 이상인가를 판별하여 이상이면 상기 과열검출부가 단락임을 판단하는 단락검출단계(가)와, 상기 단락검출단계 (가)에서 검출된 내부온도전압이 1차 과열전압(V₂), 단락전압(V₃) 이상이 아니고, 단선전압(V₁) 이하이면 과열검출부가 단선임을 판단하는 단선검출단계(나)와, 상기 단락검출단계(가)에서 검출된 내부온도전압이 2차 과열전압(V₂₁) 이상이 아니면 현재 발열단계에 해당하는 회전속도로 팬모타가 회전하는가를 판단하여 상기 발열단계가 회전속도보다 크면 발열단계를 낮추어 과열을 방지하는 과열방지단계(다)와, 상기 과열방지단계(다)에서 발열단계가 회전속도와 같으면 과열온도 상승속도검출 카운트하고 2차 과열전압을 비교하며 상기 카운트된 카운트값이 설정값을 큰가를 비교하여 카운트값이 크지 않으면 흡입구 또는 배출구가 막혀있음을 검출하게 되는 흡입구 또는 배출구 막힘검출단계(라)와, 상기 흡입구 또는 배출구 막힘검출단계(라)에서 상기 카운트값이 설정값보다 크고 실내온도가 설정온도보다 0.6℃ 높은 온도보다 크면 연소를 정지하고, 상기 크지 않으면 발열단계를 낮추고 회전속도를 증가한후 과열을 예고하는 과열예고 및 연소중지단계(마)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연소기기의 과열검출방법.