KR930007451B1 - 불꽃방전식 점화장치의 작동검지장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

불꽃방전식 점화장치의 작동검지장치

제1도는 본 발명의 불꽃방전식 점화장치의 작동검지장치를 이용한 본 실시예의 가스급탕기의 구성을 나타낸 구성도.

제2도는 본 실시예의 제어장치를 나타낸 블록도.

제3도는 본 실시예의 스파크회로를 나타낸 부분회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

13a : 방전갭 47a : 발광다이오드

47b : 포토트랜지스터

본 발명은 가스연소기등에 사용되는 불꽃방전식 점화장치의 동작을 검지하는 작동검지장치에 관한 것이다.

급탕기등에 사용되는 가스연소장치에서는, 그 점화가 주로 불꽃을 방전하는 점화장치에 의해서 행해지고 있다. 그리고, 가스연소장치에는, 예를들면 연료가스를 공급하는 가스관을 개폐하는 전자밸브를, 점화장치의 작동을 검지하고서 통전하여, 열림상태로 하는 시컨스제어장치등의 안전장치가 구비되어 있으며, 이 경우에는 불꽃방전회로를 흐르는 전류를 제어장치로 직접 흐르게하여, 이 전류에 의해서 점화장치의 작동을 검지하고 있다.

또한, 최근의 가스제어장치에서는 단순한 시컨스제어 뿐만아니라, 연소중의 공연비(空然比)의 제어등 복잡한 제어를 하기 위해서, 많은 제어기능을 가진 마이크로 컴퓨터가 제어장치로서 구비되어 있다.

그런, 상기 마이크로 컴퓨터는 펄스신호에 의거하여 연산을 하기 때문에, 불꽃방전회로를 흐르는 전류가 제어장치로 직접 흐르게 되면, 방전시의 펄스전류가 어스라인에서 마이크로컴퓨터의 신호회로로 혼입될 가능성이 있고, 이 경우에는 마이크로 컴퓨터가 오작동하게 되어 마이크로 컴퓨터가 폭주할 가능성이 있기 때문에 안전면에서 문제가 있다.

이러한 문제가 없도록 하기 위해서는, 불꽃방전회로로 흐르는 전류가 제어장치로 직접 흐르지 않도록 분리하면 된다.

이와같이 하기 위해서는, 불꽃방전회로와 제어장치를 트랜스로 결합하고, 그 유도전류에 의하여 점화장치의 작동을 검지하는 방법이 있으나, 그 사이에 전달되는 신호는 단지 전기신호로서 전달되기 때문에 신호가 제어장치에 이를때까지 외부로부터의 영향을 받기 쉽다는 문제점이 있다.

본 발명은 불꽃방전식 점화장치의 작동을 확실하게 검지할 수 있고, 또한 외부로 부터의 잡음등에 의하여 제어장치가 오작동하는 일이 없는 불꽃방전식 점화장치의 작동검지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 점화를 위한 불꽃방전회로와, 상기 불꽃방전회로에 흐르는 방전 전류에 의하여 발광하는 발광수단과, 상기 발광수단에 근접하게 설치되며 상기 발광수단의 발광상태만을 검지하여 수광전류를 발생하는 수광수단과, 상기 수광수단의 수광전류를 축적하는 콘덴서와, 상기 콘덴서의 충전전압을 기준전압과 비교하여 작동검지신호를 발생하는 비교기로 이루어진 기술적 수단을 채용한다.

본 발명에서는 불꽃방전회로에 의해서 방전이 행해지면 방전전류에 의해서 발광수단이 발광한다. 그러면 수광수단에서는 수광된 광에 대응한 수광전류가 발생하며, 수광전류에 의해서 콘덴서가 충전된다. 방전이 복수회 행해지고, 수광수단에 의해서 복수회 수광되면, 콘덴서의 충전전하가 증가하여 전위가 상승한다. 비교기에서는 콘덴서의 전위가 기준전압보다 높게 되었을 때 비로서 작동검지신호를 발생한다.

본 발명에서는, 불꽃방전회로의 방전전류가 발광수단에만 흐르고 수광수단에는 흐르지 않는다. 따라서, 방전전류에 의해서 제어장치가 오작동되는 일이 없다. 또, 수광수단은 단지 발광수단의 발광상태에 대응하여 그 통전상태가 변경될 뿐, 발광 수단의 전류치에는 직접 영향을 주지 않기 때문에, 발광수단에 큰 전류가 흐른다 하더라도 그 영향을 받는 일이 없어 정확하게 작동상태를 검지하는 것이 가능하다. 따라서, 콘덴서등에 의해서 제어되는 거기에 이용하였을 경우, 점화장치의 작동에 의해서 콘덴서등이 오동작되는 일이 적다.

또, 본 발명에서는, 콘덴서의 충전전위에 의거하여 불꽃방전회로의 작동검지를 하지만, 방전이 복수회 반복되어 콘덴서의 전위가 충분히 높게 되었을 경우에만 작동이 검지되기 때문에, 일단 방전을 한 후에, 방전 불량을 발생하는 경우에는 작동검지가 행해지지 않는다. 따라서, 점화장치의 작동검지에 대응하여 연료를 공급하도록 한 경우에서도 오작동되어 연료가 공급되는 일이 없기 때문에 안전하다.

이어서, 본 발명의 불꽃방전식 점화장치의 작동검지장치를 실시예에 의거하여 설명한다.

제1도는 본 발명의 불꽃방전식 점화장치의 작동검지장치를 사용한 가스급탕기를 나타낸다. 상기 가스급탕기는 연소기(10), 가스관(20) 및 제어장치(30)로 구성된다.

상기 연소기(10)의 연소기 케이스(11)내의 하부에는 세라믹으로 형성된 버너플레이트(12)가 설치되며, 이 버너플레이트(12)는 다수개의 불꽃구멍(12a)을 구비하고 있다. 상기 버너플레이트(12)의 상측에는 불꽃방전에 의해서 점화되는 점화장치로서의 스파커(13)와, 불꽃검지수단으로서의 프레임로드(14)가 근접하게 구비되며, 또 상부에는 도시하지 않은 물공급관과 접속된 열교환기(15)가 설치되고, 이 열교환기(15)에는 전열면적을 증가시키는 핀군(15a)이 구비되어 있다.

연소기 케이스(11)의 하측에는 버너 케이스(16)가 연소기 케이스(11)를 폐쇄하도록 설치되어 있다. 버너 케이스(16)에는 연소용 공기를 공급하는 송풍기(17)가 혼합상자를 형성하는 송풍기 케이스(18)에 의하여 접속되며 버너 플레이트(12)와 버너 케이스(16) 사이에는 연소기 케이스(11)내로의 혼합공기 유입량을 조정하는 댐퍼(19)가 설치되어 있다.

가스관(20)은 도시하지 않은 연료가스 공급원과 접속된 연료공급로이며, 연료를 분출하는 노즐(21)이 송풍기 케이스(18)에 설치되어 있다.

가스관(20)에는, 노즐(21)의 상류에 비례제어밸브(22)가 설치되며, 비례제어밸브(22)를 통과하는 연료가스의 압력은 비례제어밸브(22)에 통전된 전류치와 비례하도록 되어 있다.

또, 가스관(20)에는 상기 비례제어밸브(22)의 상류에 보존전자밸브(23)가 설치되어 있다. 상기 비례제어밸브(22)는 가스압이 가해지기 전에 통전이 행해지면, 비례제어밸브(22)의 열림도가 본래 제어되는 열림도보다 크게 되어 다량의 연료가스가 비례제어밸브(22)를 통과하기 때문에, 착화시에 역화(逆火)가 발생하기 쉽다. 본 실시예에서는 비례제어밸브(22)의 상류에 상기 보존전자밸브(23)를 설치하여, 스파커(13)의 작동을 검지하고서, 우선 상기 보조전자밸브(23)을 통전하고, 그후 극히 짧은 시간 지연된 후에 비례제어밸브(22)를 통전함으로써 지연 점화를 하고 있다.

보조전자밸브(23)의 상류에는 주전자밸브(24)가 설치되며, 이것은 가스급탕기의 작동중에만 열림상태로 되는 것으로서, 이 상연소 등에는 닫혀진다.

제어장치(30)는, 제2도에 나타낸 바와같이, 상술한 송풍기(17)와 비례제어밸브(22)를 제어하여 소망의 공연비로 연소시키는 공연비제어와; 스파커(13), 비례제어밸브(22), 보조전자밸브(23), 주전자밸브(24)의 통전에 따른 타이밍을 제어하는 시컨스 제어를 행하는 것이다.

제어장치(30)는, 공연비제어에서는 수온설정수단(31)의 설정상태에 의거하여 결정되어진 연소량을 얻음과 동시에, 가열된 물의 온도를 검출하기 위하여 열교환기(15)에 구비된 수온센서(32) 및 불꽃의 연소온도를 검출하기 위하여 구비된 프레임로드(14)에서의 신호에 의거하여 송풍기(17)와 비례제어밸브(22)의 작동상태를 제어하여 항상 소망하는 공연비로 연소시키며, 작동스위치(33)에 의해서 작동된다.

제어장치(30)에는 스파커(13)를 작동시킴과 동시에 스파커(13)의 작동상태를 검지하는 스파커회로(40)가 구비되며, 이것은 본 발명의 작동검지장치인 제3도에 도시한 회로로 되어 있다.

상기 스파커회로(40)에 의한 불꽃방전은, 멀티바이브레이터등의 펄스발생회로(41)에서 발생하는 매초당 10회 정도의 펄스신호를 1차코일 통전회로(42)에서 증폭하여 고전압발생코일(43)의 1차코일(43a)로 보내고, 2차코일(43b)에서 발생한 고전압전류를 상술한 스파커(13)에 제너다이오우드(44)를 통하여 인가하여, 본 발명의 불꽃방전회로로 되어 있는 스파커(13)의 방전캡(gap : 13a)에서 행하는 것이다.

제너다이오우드(44)에 의해서 제한되는 불꽃방전회로의 방전전류의 일부는 저항기(45)를 통하여 콘덴서(46)에 충전된다. 이 콘덴서(46)에는 포토커플러(47)의 입력측 소자인 발광다이오우드(47a)가 병렬로 접속되어 있다. 이 발광다이오우드(47a)는 본 발명의 발광수단이며, 스파커(13)에 흐르는 방전전류의 일부가 저항기(45)를 통하여 흐르고, 그 전류에 의하여 발광한다.

포토커플러(47)의 수광측에는 발광다이오우드(47a)의 발광파장과 거의 같은 파장감도를 가진 포토트랜지스터(47b)가 이용되며, 포토트랜지스터(47b)는 본 발명의 발광수단으로서, 발광다이오우드(47a)의 발광상태를 검지하고, 그 발광상태에 대응한 출력전압을 발생한다.

포토트랜지스터(47b)에는 이 포토트랜지스터(47b)의 출력전압을 분압하는 저항기(48,49)와, 저항기(49)에 인가되는 전압으로 충전되는 콘덴서(50)와, 도시하지 않은 전원부로 부터의 전압을 분압하여 기준전압을 발생하는 저항기(51,52)와, 콘덴서(50)의 충전된 전압을 상기 기준전압과 비교하여 기준전압보다 높게 되었을 때 점화장치의 작동검지신호로서 출력하는 비교기(53)로 구성된다.

또 본 실시예의 제어장치(30)에는, 예를들면 점화장치의 작동을 확인하고서 비례제어밸브(22), 보조전자밸브(23)가 열림상태로 된 후의 소정시간 후에 착화가 확인되지 않는 경우나, 연소 온도가 보통보다 높게 된 경우등에는 주전자밸브(24)가 닫힘 상태로 되는 등의 안전장치로서의 기능이 있다.

상기한 바와같은 구성으로 된 본 실시예의 가스급탕기는 다음과 같이 작동된다.

사용자가 수온설정수단(31)으로 수온을 설정하고서 작동스위치(33)를 넣으면, 설정상태에 따라서 송풍기(17)가 연소용 공기를 공급하게 되고, 주전자밸브(24)가 열림상태로 됨과 동시에 스파커회로(40)가 작동하여 고전압발생코일(43)의 2차코일(43b)에서 고전압이 발생한다. 이 고전압은 스파커(13)에 인가되고 스파커(13)의 방전갭(13a)에는 불꽃방전전류가 흐르게 된다.

이때, 스파커(13)에 흐르는 방전전류의 일부는 저항기(45)를 통하여 포토커플러(47)의 발광다이오우드(47a)에 흐르게 되어 발광다이오우드(47a)는 발광한다.

그러면 포트트랜지스터(47b)는 발광다이오우드(47a)의 발광 상태에 대응한 출력신호를 발생한다. 수회의 방전에 의하여 콘덴서(50)의 충전전압이 상승하여 저항기(51,52)에 의한 기준전압 보다 높게 되면 비교기(53)에 의하여 작동검지신호가 출력된다.

제어장치(30)는, 작동검지신호가 입력되면 보조전자밸브(23)를 열림상태로 함과 동시에 계속해서 비례제어밸브(22)를 통전함으로써, 송풍기(17)에 의한 연소용 공기의 공급량에 대응한 소망의 공연비의 연료가스가 연소기(10)에 공급된다.

연소기(10)에서는 이미 스파커(13)가 작동하고 있기 때문에 착화되며, 프레임로드(14)의 검출신호에 의거 소망의 공연비로 연소하여 열교환기(15)내의 물을 설정수온으로 가열한다.

연소중에 수온설정수단(31)이 조작되어 설정수온이 변경되면, 이것에 따라서 송풍기(17) 및 비례제어밸브(22)가 제어되며, 각각 연소용 공기와 연료가스가 소망의 공연비로 조절되어 설정수온에 대응한 연소량을 발생하여 열교환기(15)를 가열한다.

이상과 같이 본 발명의 작동검지장치에서는, 방전전류가 제어장치로 직접 흐를 수 없기 때문에, 방전전류에 의하여 제어장치가 오동작되는 일이 없게 된다.

또, 포토트랜지스터는 단지 발광다이오우드의 발광상태에 대응하여 그 통전상태가 변경되고, 발광다이오우드의 전류치를 크게 하더라도 영향을 받지 않기 때문에, 정확하게 작동을 검지할 수 있다.

이상의 실시예에서는 발광수단과 수광수단에 포토커플러를 이용하였으나 작동의 응답성을 중시하지 않는 경우에는 내온관과 Cds를 조합시킨 것을 이용하여도 된다.

Claims (2)

1. 점화를 위한 불꽃방전회로와; 상기 불꽃방전회로에 흐르는 방전전류에 의하여 발광하는 발광수단과; 상기 발광수단에 근접하게 설치되어 상기 발광수단의 발광상태만을 검지하여 수광전류를 발생하는 수광수단과; 상기 수광수단의 수광전류를 축적하는 콘덴서와; 상기 콘덴서의 충전전압을 기준전압과 비교하여 작동검지신호를 발생하는 비교기로 이루어진 것을 특징으로 하는 불꽃방전식 점화장치의 작동검지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 발광수단 및 수광수단은 포토커플러로 된 것을 특징으로 하는 불꽃방전식 점화장치의 작동검지장치.

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