KR100254099B1 - Combustion control circuit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 탕비기(湯沸器) 등의 연소기에 적용되는 전지 및 상용전원으로 부터 교류를 직류로 변환하는 전원회로를 전원으로 사용하는 연소제어회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion control circuit using a power source circuit for converting alternating current into direct current from a battery applied to a combustor such as a scorching machine and a commercial power source.
일반적으로 연소기에는 실화시(失火時)의 안전대책으로서 버너의 연료공급로에 전자안전밸브를 설치하고, 점화조작시에 전자안전밸브를 강제적으로 개변하며, 열전대 및 프레임로드에서 버너의 착화가 검출되고 있는 동안 전자안전밸브를 개변상태로 흡착보지(吸着保持)하고, 실화시에 전자안전밸브를 폐쇄하여 미연소가스의 방출을 방지하고 있다.In general, the combustor is equipped with an electronic safety valve in the fuel supply path of the burner as a safety measure at the time of fire, forcibly changes the electronic safety valve during the ignition operation, and burner ignition is detected in the thermocouple and frame rod. While the electronic safety valve is held in an open state, the suction valve is held in an open state and the electronic safety valve is closed at the time of fire to prevent the release of unburned gas.
상기와같이 전자안전밸브를 강제적으로 개변하는 방식에는 조작자의 조작력을 이용하여 개변하는 기계식과, 전자안전밸브의 전자석에 큰 전류를 흘려 전자력에 의해 개변하는 전기방식이 있다.As described above, there are two methods of forcibly changing the electromagnetic safety valve: a mechanical type that is modified by using an operator's operating force, and an electrical system that is modified by an electromagnetic force by applying a large current to the electromagnet of the electromagnetic safety valve.
상기 전기방식을 채용한 경우는, 연소제어회로에 버너를 점화시키는 점화회로와, 전자안전밸브를 강제적으로 개변하는 개변회로와, 상기 전자안전밸브를 개변상태로 흡착보지하는 보지회로와, 버너의 착화를 검출하는 착화검출회로를 구비하고, 점화조작시에 점화회로를 일정시간 동안 작동시킴과 동시에 점화조작 초기에 개변회로를 단시간 동안 작동시켜 전자안전밸브를 강제적으로 개변하고, 착화검출회로로부터의 신호에 의해 전자안전밸브가 개변상태로 흡착보지 되기까지 보지회로의 작동 및 전자안전밸브를 개변보지하고 있다.In the case of adopting the electric method, an ignition circuit for igniting the burner in the combustion control circuit, a remodeling circuit forcibly opening the electronic safety valve, a holding circuit for holding and holding the electronic safety valve in the modified state, and a burner An ignition detection circuit for detecting ignition is provided, the ignition circuit is operated for a predetermined time during the ignition operation, and the actuating circuit is operated for a short time at the beginning of the ignition operation to forcibly change the electronic safety valve. By the signal, the operation of the holding circuit and the electronic safety valve are changed and held until the electronic safety valve is held in the open state.
상기의 경우, 착화검출회로로서 열전대를 이용하면 열전대로부터 소정의 기전력이 발생하기까지 시간이 걸리기 때문에 이 예열시간이 경과하기 까지 점화회로의 작동종료 후에도 보지회로에 의하여 전자안전밸브를 개변보지해 놓을 필요가 있고, 점화회로의 작동중에 버너에 점화가 되지 않았을 경우 미연소가스가 방출되어 버린다.In the above case, if the thermocouple is used as the ignition detection circuit, it takes time until the predetermined electromotive force is generated from the thermocouple. Therefore, the electronic safety valve will not be changed and held by the holding circuit until the preheating time has elapsed. If the burner is not ignited during operation of the ignition circuit, unburned gas is released.
상기에 반하여, 프레임로드를 이용하여 버너의 착화를 검출하는 프레임로드회로로 착화검출회로를 구성하면, 버너의 착화를 즉각 검출하여 전자안전밸브를 개변상태로 흡착보지할 수 있기 때문에 점화회로와 동시에 보지회로의 작동을 종료할 수 있고 점화미스(miss)에 의한 미연소가스의 방출을 확실하게 방지할 수 있다.On the contrary, if the ignition detection circuit is constituted by the frame rod circuit which detects the burner ignition by using the frame rod, the ignition circuit can be detected immediately by detecting the burner ignition and holding the electronic safety valve in the modified state. The operation of the holding circuit can be terminated and the discharge of unburned gas due to the ignition miss can be reliably prevented.
그리고, 연소제어회로용의 전원전지로서 일반적으로 사용되는 망간건전지는 제5도에 도시된 바와같이 부하전류에 의해 이용률이 변화한다. 상기 이용률은 개개의 전지에따라 통계상의 편차가 생긴다. 제5도에 있어서, a선은 이용률이 최대였던 전지의 특성, b선은 이용률이 최소였던 전지의 특성이고, 부하전류가 500㎃를 넘으면 이용률 즉, 전지수명의 편차가 급격하게 커지고 있음을 보여준다.In addition, the manganese battery generally used as a power battery for a combustion control circuit has a change in utilization rate due to the load current as shown in FIG. The utilization rate is statistically different depending on individual batteries. In FIG. 5, the line a indicates the characteristics of the battery with the highest utilization rate, the line b shows the characteristics of the battery with the lowest utilization rate, and when the load current exceeds 500 mA, the utilization rate, that is, the variation of the battery life, is rapidly increased. .
상기와같이, 전자안전밸브를 전자력에 의해 강제적으로 개변하는 개변회로와 프레임로드회로를 구비하면, 점화회로의 부하전류와 서로 겹쳐서 점화조작초기에 큰 부하전류가 흐르게 되어 전지의 이용률이 급격히 저하되고, 그 결과 전지의 수명이 짧아져서 전지의 지정교환기간이 되기 이전에 전지가 소모되어 사용자에게 불편을 끼치는 문제점이 발생한다.As described above, when the switching circuit and the frame load circuit forcibly modifying the electronic safety valve by the electromagnetic force are provided, the load current of the ignition circuit overlaps with each other, and a large load current flows at the beginning of the ignition operation, and the utilization rate of the battery rapidly decreases. As a result, the battery life is shortened, and the battery is consumed before the designated replacement period of the battery, causing inconvenience to the user.
또한, 상용전원으로부터 교류를 직류로 변화하는 전원회로를 연소제어회로의 전원으로서 사용하는 경우에도 전원회로를 구성하는 트랜스 및 실리콘브릿지의 부품을 점화조작초기의 큰 부하전류에 대응할 수 있도록, 정격량의 대형부품으로 구성할 필요가 있고, 따라서, 기기의 대형화 및 비용상승을 초래하게 된다.In addition, even when a power supply circuit that changes AC from a commercial power source to a direct current source is used as a power supply for a combustion control circuit, the rated amount of the transformer and silicon bridge components constituting the power supply circuit can cope with a large load current of the initial ignition operation. It is necessary to configure a large part of the device, and therefore, the size of the device and the cost increase.
본 발명은 상기와같은 문제점에 감안하여 점화조작초기의 부하전류를 낮추어 상기의 문제점이 발생하지 않도록 하는 것을 과제로 하고 있다.In view of the above problems, the present invention aims to reduce the load current of the initial ignition operation so that the above problems do not occur.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 전지나 상용전원으로부터 교류를 직류로 변환하는 전원회로를 전원으로 사용하는 연소제어회로에 있어서, 버너를 점화시키는 점화회로와, 버너의 연료공급로에 개설한 전자안전밸브를 전자력에 의해 강제적으로 개변하는 개변회로와, 전자안전밸브를 개변상태로 흡착보지하는 보지회로와, 프레임로드를 이용하여 버너의 착화를 검출하고 버너가 착화하고 있을 때 전자안전밸브를 개변상태로 흡착보지하는 프레임로드회로를 구비하고; 점화조작시에 개변회로를 제1설정시간 동안 작동시킴과 동시에 점화회로와 보지회로를 제1설정시간보다 길게 설정한 제2설정시간 동안 작동시키며 개변회로의 작동이 종료했을때 프레임로드회로의 작동을 개시하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a combustion control circuit using a power supply circuit for converting alternating current into direct current from a battery or a commercial power supply, the ignition circuit for igniting a burner and the electronic safety provided in the fuel supply path of the burner. The open circuit forcibly opening and closing the valve by electromagnetic force, the holding circuit holding and holding the electronic safety valve in the open state, and the burner's ignition detected by using the frame rod. A frame rod circuit for holding suction; During the ignition operation, the open circuit is operated for a first set time, and at the same time, the ignition circuit and hold circuit are operated for a second set time longer than the first set time, and the frame rod circuit is operated when the open circuit is finished. It characterized in that to disclose.
프레임로드회로의 작동개시시간을 상기와같이 개변회로의 작동종료 시간까지 늦추는 것에 의하여 점화조작초기의 큰 부하전류를 적정 수준인 500㎃이하로 낮추는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명에 의하면, 연소제어회로용의 전원으로서 전지를 사용하는 경우 전지의 개체차에 따른 수명의 편차를 작게 줄이는 것이 가능하고, 그 결과 전지의 지정교환기간이 되기 전에 전지가 소멸하여 사용자에게 불편을 끼친다고 기술했던 문제점의 발생을 방지할 수 있다.By delaying the start time of the frame load circuit to the end time of the opening circuit as described above, it is possible to lower the large load current of the initial ignition operation to an appropriate level of 500 mA or less. Therefore, according to the present invention, when the battery is used as a power source for the combustion control circuit, it is possible to reduce the variation in the lifespan according to the individual difference of the battery, and as a result, the battery is extinguished before the designated replacement period of the battery. It is possible to prevent the occurrence of the problem described as an inconvenience to the user.
또한, 연소제어회로용의 전원으로서 상용전원으로부터의 교류를 직류로 변환하는 전원회로를 사용하는 경우에도 전원회로를 구성하는 트랜스 및 실리콘브릿지 등의 부품을 정격량의 소형의 것으로 사용하는 것이 가능하게 되어 기기의 소형화 및 비용절감을 도모할 수 있다.In addition, even when a power supply circuit for converting AC from a commercial power supply into a direct current is used as the power supply for the combustion control circuit, components such as transformers and silicon bridges constituting the power supply circuit can be used in a small size of the rated amount. As a result, the device can be miniaturized and costs can be reduced.
제1도는 본 발명회로를 적용한 일례의 탕비기 정면도.1 is a front view of an example of an apparatus for applying the present invention.
제2도는 탕비기에 설치한 가스계 밸브유니트의 모식적인 단면도.2 is a schematic cross-sectional view of a gas valve unit installed in a water purifier.
제3도는 본 발명의 일례의 블록도.3 is a block diagram of an example of the present invention.
제5도는 전원을 변경한 다른 실시 형태를 보여주는 블록도.5 is a block diagram showing another embodiment in which the power source is changed.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
2 : 버너 14 : 전자안전밸브2: burner 14: electronic safety valve
20 : 프레임로드 23 : 개변회로20: frame load 23: modified circuit
24 : 보지회로 25 : 점화회로24: holding circuit 25: ignition circuit
26 : 프레임로드회로 31 : 전지26: frame load circuit 31: battery
32 : 상용전원 33 : 전원회로32: commercial power supply 33: power supply circuit
본 발명을 제1도에 도시한 바와 같이 탕비기(1)의 연소제어회로에 적용한 실시형태에 대하여 설명한다.As shown in FIG. 1, the embodiment to which the present invention is applied to the combustion control circuit of the scorching machine 1 will be described.
탕비기(1)는 가스버너(2)와, 상기 가스버너(2)를 열원으로 사용하는 열교환기(3)를 구비하고 있고, 다시 하단의 수도관용 조인트(4)에 접속된 수계 밸브유니트(5)와, 하단의 가스관용 조인트(6)에 접속된 가스계 밸브유니트(7)를 구비하고 있다.The water purifier 1 includes a
수계 밸브유니트(5)의 하류측에는 열교환기(3)를 통과하는 열교수로(8)와 바이패스수로(9)가 접속되어 있고, 열교수로(8)의 하류단과 바이패스수로(9)의 하류단을 탕비기(1)의 하단 중앙부에 설치한 믹싱부(10)에서 합류시키고, 상기 믹싱부(10)에 출탕헤드(11)를 가요성관을 사이에 연계하여 접속하고 있다.On the downstream side of the water-based valve unit 5, a
수계 밸브유니트(5)는 조작자(13)의 누름조작에 의해 통수동작을 행하며, 상기 조작자(13)의 회동동작에 의해 상기 양 수로(8), (9)의 통수량조정을 행하도록 구성되어 있고, 그 구조는 종래 공지(公知)의 것과 특별히 다르지 않다. 그 상세한 설명은 생략한다.The water-based valve unit 5 performs a water supply operation by pressing the
가스계 밸브유니트(7)에는 제2도에 도시된 바와같이, 상류측으로부터 차례로 전자안전밸브(14)와, 수계 밸브유니트(5)에 설치한 수(水) 조절기(governor)에 연동하는 로드(15a)에 의하여 통수시 압압개변(押壓開弁)되는 수압응동밸브(15)와, 가스 조절기(gas governor)(16)와, 탕비기(1) 전면의 조작레버(17a)에 기어(17b)를 매개하여 가스량조정밸브(17)가 설치되어 있다.As shown in FIG. 2, the gas-based
조작자(13)를 눌러 통수시키면, 수압응동변(15)이 개변됨과 동시에 로드(15a)상의 돌설부(18a)와 연동하는 스위치(18)가 돌설부(18a)의 이동에 의해 온(on)되어지고, 후술하는 바와같이 전자안전밸브(14)가 개변되고, 버너(2)에 가스가 공급되어 점화된다.When the
탕비기(1)에는 버너(2)에 향하도록 하여 점화플러그(19)와 프레임로드(20)와 불꽃검지용 열전대(21)가 설치되어 있고, 다시 열교환(30)에 향하도록 산흠(酸欠)검지용 열전대(22)가 설치되어 있다.The scrubber 1 is provided with a
제3도는 연소제어회로를 보여주고 있으며, 상기 회로의 전원은 전지(31)로부터 구성된다. 여기에서, 전자안전밸브(14)의 전자석에는 저항치가 작은 제1코일(14a)과 저항치가 큰 제2코일(14b)이 권취되어 있다. 그리고, 연소제어회로의 제1코일(14a)에 통전하여 전자안전밸브(14)를 전자력에 의해 강제적으로 개변하는 개변회로(23)와, 제2코일(14b)에 통전하여 전자안전밸브(14)를 개변상태로 흡착보지하는 보지회로(24)를 설치하고 있다.3 shows a combustion control circuit, the power source of which is constructed from the
또한, 상기 연소제어회로에는 점화플러그(19)에서 불꽃방전을 시키는 점화회로(25)와, 프레임로드(20)에 흐르는 전류로부터 버너(2)에 착화를 검출하는 프레임로드회로(25)와, 서로 역극성으로 접속한 상기 2개의 열전대(21), (22)로부터의 기전력을 입력하는 실화산흠검출회로(27)가 설치되어 있다. 여기에서, 프레임로드회로(26)는 프레임로드(20)에 전류가 흐르고 있을 때, 즉, 착화시에는 하이레벨의 신호를 출력하고 프레임로드(20)에 전류가 흐르지 않을 때, 즉, 실화시에는 로우레벨의 신호를 출력한다. 또한, 실화산흠검출회로(27)는 여기에 입력되는 기전력이 소정의 착화판별치 이상일 때에는 하이레벨의 신호를 출력하고, 버너(2)의 실화로 열전대(21)의 기전력이 저하하거나 산흠시에 버너불꽃의 리프트업(lift up)으로 열전대(22)가 가열되어 열전대(21)의 기전력이 열전대(22)의 기전력으로 상쇄되어 입력 기전력이 소정의 실화산흠판별치 이하가 되었을 때에는 로우레벨의 신호를 출력한다.In addition, the combustion control circuit includes an
또한, 연소제어회로에는 상기 스위치(18)가 온 되었을 시점으로부터 계시(計時)작동을 개시하는 제1부터 제3까지 3개의 타이머(281), (282), (283)가 설치되어 있다. 제1타이머(281)는 스위치(18)의 온 시점으로부터 소정의 제1설정시간(T1; 예를들면 0.4초) 동안 하이레벨의 신호를 출력하는 것으로, 제1타이머회로(281)로부터의 하이레벨의 출력신호에 따라 개변회로(23)를 작동하고, 제1코일(14a)에 통전하여 전자안전밸브(14)를 강제개변 하도록 되어 있다.In addition, three timers 28 1 , 28 2 , and 28 3 are provided in the combustion control circuit from the first to the third, which start the time operation from the time when the
제2타이머회로(282)는 스위치(18)의 온 시점으로부터 소정의 제1설정시간(T1)보다 길게 설정된 제2설정시간(T2; 예를들면 0.8초) 동안 하이레벨의 신호를 출력하는 것으로, 제2타이머회로(282)로부터의 하이레벨의 출력신호에 따라 점화회로(25)를 작동시킴과 동시에 보지회로(24)를 작동시키고, 제2코일(14b)에 통전하여 전자안전밸브(14)를 개변상태로 흡착보지하도록 되어 있다.The second timer circuit 28 2 receives a high level signal for a second set time T 2 (for example, 0.8 seconds) set longer than a predetermined first set time T 1 from the time when the
제3타이머(283)는 스위치(18)의 온 시점으로부터 열전대(21)의 가열대기시간에 상당하는 제3설정시간(T3; 예를들면 30초) 동안 하이레벨의 신호를 출력하는 것으로, 제3타이머회로(283)로부터의 출력신호를 AND회로(29)에 입력하고 있다.A third timer (28 3) has a third setting time corresponding to the heating latency of the thermocouple 21 from the on-time of the
상기 AND회로(29)에는 개변회로(23)의 작동시에 출력되는 신호가 NOT회로(30)를 사이에 두고 입력되고 있어서, 개변회로(23)의 작동이 종료하여 NOT회로(30)로부터의 신호가 하이레벨이 되었을 때 제3설정시간(T3)이 경과하기 까지의 동안에 AND회로(29)로부터 하이레벨의 신호가 출력되고, 상기 출력신호에 따라 프레임로드회로(26)가 작동되도록 되어 있다.The AND
보지회로(24)에는 제2타이머회로(282)의 출력신호에 더하여 프레임로드회로(26)와 실화산흠검출회로(27)의 출력신호가 입력되고 있어서, 상기 각 회로(26), (27)로부터 하이레벨의 신호가 출력되고 있을 때에도 보지회로(24)가 작동되어 제2코일(14b)에 통전된다.See
이상의 구성에 의하면, 점화조작 즉, 조작자(13)의 누름조작에 의한 통수로 스위치(18)가 온 되어지면, 제4도에 도시된 바와같이 스위치(18)의 온 시점으로부터 제1설정시간(T1)만큼 개변회로가 작동됨과 동시에 제2설정시간(T2)만큼 보지회로(24)와 점화회로(25)가 작동되고, 전자안전밸브(14)가 전자력에 의해 강제적으로 개변되며, 개변상태로 흡착보지되어, 버너(2)에 점화된다. 그리고, 제1설정시간(T1)이 경과해서 개변회로(23)의 작동이 종료했을 때 프레임로드(26)의 작동이 개시되고, 버너(2)에 점화되고 있다면, 제2설정시간(T2)의 경과 후에도 프레임로드회로(26)로부터의 신호에 의하여 보지회로(24)가 계속하여 작동되고, 버너(2)의 연소가 계속된다. 제4도에 도시되어 있지 않지만, 스위치(18)의 온 시점으로부터 제3설정시간(T3)이 경과하여 프레임로드회로(26)의 작동이 종료하기 전에 열전대(21)로부터 소요의 기전력이 발생되고, 제3설정시간(T3)이 경과한 후에는 실화산흠검출회로(27)로부터의 신호에 의한 보지회로(23)의 작동과 버너(2)의 연소가 계속된다.According to the above arrangement, when the
여기에서, 개변회로(23)의 부하전류는 410㎃정도, 보지회로(24)의 부하전류는 6㎃정도, 점화회로(25)의 부하전류는 80㎃정도, 프레임로드회로(26)의 부하전류는 20㎃정도이다. 스위치(18)의 온 시점에서 이들 회로(23), (24), (25), (26)를 모두 작동시키면 최대부하전류는 516㎃가 되지만, 본 실시의 형태에서는 개변회로(23)의 작동종료에 의하여 프레임로드회로(26)의 작동을 개시하기 때문에 최대부하전류는 496㎃가 된다.Here, the load current of the
이상 상술한 바와같이, 최대부하전류가 500㎃를 하회하기 때문에 제5도에 도시된 전지의 개체차에 의한 편차가 작아지도록 억제될 수 있고, 따라서 전지의 지정교환기간이 되기 전에 전지가 소모되어 사용자에게 불편을 끼친다고 기술한 상기 문제점이 발생하지 않는다.As described above, since the maximum load current is less than 500 mA, the variation due to individual differences in the battery shown in FIG. 5 can be suppressed so as to be small, and thus the battery is consumed before the designated replacement period of the battery. The above problem described as inconvenience to the user does not occur.
또한, 상기 실시의 형태에 있어서, 연소제어회로의 전원으로서 전지를 사용하거나 제6도에서 보이는 바와같이 상용전원(32)으로부터의 교류를 직류로 변환하는 전원회로(33)를 전원으로 사용하는 연소제어회로 역시 상기와 같이 구성할 수 있으며, 그 결과 최대부하전류가 상기와 같이 500㎃이하로 감소하기 때문에 전원회로를 구성하는 트랜스 및 실리콘브릿지 등의 부품에 있어서 정격량의 소형 부품을 사용하는 것이 가능하고, 기기의 소형화나 비용의 절감을 도모할 수 있다.Further, in the above embodiment, combustion is performed using a battery as a power source of the combustion control circuit or a
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