KR20020009901A - 난방기의 팬 모터 속도 제어방법 - Google Patents

Abstract

난방성능을 향상시킬 수 있도록 한 난방기의 팬 모터 속도 제어방법에 관한 것으로, 컨트롤러가 팬 모터의 속도를 증가시키고 압력 스위치가 해당 압력을 검출하는 시점의 팬 모터 속도를 검출하여 메모리에 저장하는 단계와, 컨트롤러가 고연소 모드에서 저연소 모드로 난방동작이 전환되는 시점에 메모리에 저장된 팬 모터 속도에 설정값을 곱하여 저연소 모드에 해당하는 팬 모터 속도를 산출하는 단계와, 컨트롤러가 산출된 저연소 모드에 해당하는 팬 모터 속도로 팬 모터를 구동하는 단계를 포함하여 이루어지므로 신속한 난방이 이루어져 난방성능을 향상시키고 하나의 압력스위치만 필요하므로 제품 제조비용을 절감할 수 있다.

Description

난방기의 팬 모터 속도 제어방법{CONTROL METHOD FOR FAN MOTOR SPEED OF HEATER}

본 발명은 난방기에 관한 것으로서, 특히 난방기의 팬 모터 속도 제어방법에 관한 것이다.

종래의 기술에 따른 난방기 특히, 2단(고연소 모드/저연소 모드)으로 동작하는 난방기는 도 1에 도시된 바와 같이, 공기와 연료가스를 혼합하여 연소시키기 위한 버너(11), 상기 공기와 연료가스의 혼합물을 점화시키기 위한 점화기, 염(炎)의 존재를 검출하기 위한 염검지기, 상기 연료가스의 공급 및 차단을 위한 가스 밸브(12), 상기 버너(11)에 연소용 공기를 공급하는 인듀서 팬(Inducer fan)(13), 상기 버너(11)의 연소동작을 통해 외부에서 유입된 공기를 가열하기 위한 1차 및 2차 열교환기(14)(15), 공기의 순환을 위한 블로우어(Blower)(16), 상기 인듀서 팬(13)을 통해 상기 버너(11)로 공급되는 공기의 압력이 기설정된 고압과 저압에 도달하는 것을 검출하기 위한 고압력 스위치(도시 생략) 및 저압력 스위치(도시 생략), 해당 난방공간의 온도측정을 위한 온도센서(도시 생략), 사용자의 동작명령 또는 기설정된 운전조건에 따라 난방기 각 구성요소의 동작을 제어하기 위한 컨트롤러(Controller)(도시 생략) 및 메모리(도시 생략)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 종래기술에 따른 난방기의 난방 싸이클을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 컨트롤러는 전원이 '온'되면 인듀서 팬(13)을 소정 시간동안 구동하여 이전 연소과정에서 잔존한 가스 등의 외부 배출을 위한 프리 퍼지(Pre purge) 행정을 수행한다.

이어서 소정 시간동안 점화기에 전원을 공급하고 가열시켜 점화조건을 만족하도록 한 상태에서 가스 밸브(12)를 열어 연료가스를 버너(11)에 공급한다.

그리고 상기 가스 밸브(12)를 열고 소정시간후 점화기로의 전원공급을 차단한다.

이와 동시에 컨트롤러는 상기 가스 밸브(12)를 연 시점부터 소정 시간동안 점화가 정확히 이루어졌는지 상기 염검지기를 통해 염을 검지하고 염이 검지되면 소정 시간후 블로우어(16)를 '온'시켜 정상연소를 진행한다.

그리고 컨트롤러는 상기 온도센서를 통해 실내 온도를 측정하고 그 온도가 설정온도에 도달하면 소화를 위하여 가스 밸브(12)를 닫고 인듀서 팬(13) 및 블로우어(16)를 소정시간 계속 구동하여 난방기 내부 구성의 냉각 및 내부 잔존가스 배출을 위한 포스트 퍼지(Post purge) 행정을 수행한다.

이어서 컨트롤러는 인듀서 팬(13)을 '오프'시키고 블로우어(16)만을 소정 시간동안 구동하여 소화를 완료한다.

그리고 컨트롤러는 기설정된 난방온도 조건 또는 사용자의 동작명령에 따라 연소 및 소화를 반복하여 상술한 난방운전을 수행한다.

이때 컨트롤러는 도 3과 같이, 프리 퍼지 행정이 수행되는 동안 인듀서 팬(13)의 속도를 증가시켜 버너(11)로 유입되는 연소용 공기의 압력을 증가시키고 그에 따라 상기 저압력 스위치와 고압력 스위치가 해당 압력을 검출할 당시 상기 인듀서 팬(13)을 구동하기 위한 모터의 속도를 메모리에 저장한다.

즉, 2단 난방기는 운전조건에 따라 고연소 모드(High fired mode)와 저연소 모드(Low fired mode)로 동작하는데, 각 모드별로 인듀서 팬(13)의 속도를 다르게 제어해야하므로 해당 모터속도 산출을 위한 준비과정으로 모터의 속도를 메모리에 저장하는 것이다.

이어서 컨트롤러는 고연소 모드에서 저연소 모드로 전환되었을 때 이전 고연소 모드시 모터 속도에 상기 저압력 스위치가 해당 압력을 검출할 당시의 모터 속도와 상기 고압력 스위치가 해당 압력을 검출한 당시의 모터 속도의 비율을 곱하여 저연소 모드에 맞는 속도로 모터가 동작하도록 제어한다.

상술한 종래기술은 전원이 '온'되고 프리 퍼지 행정이 수행될 때 마다 고압력 스위치 및 저압력 스위치가 해당 압력을 검출하는 시점의 팬 모터 속도를 검출하여 메모리를 갱신시키고 갱신된 속도값을 기준으로 저연소 모드의 팬 모터 속도를 산출한다.

종래의 기술에 따른 난방기는 고압력 스위치 및 저압력 스위치의 해당 압력 검출 당시의 모터 속도를 검출하기 위해 긴 퍼지시간이 필요하므로 신속한 난방이 이루어지지 못하여 난방 성능이 저하되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 난방성능을 향상시킬 수 있도록 한 난방기의 팬 모터 속도 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 난방기의 구성을 나타낸 단면도

도 2는 도 1의 난방기의 연소동작을 설명하기 위한 타이밍도

도 3은 종래의 기술에 따른 난방기의 팬 모터 속도 제어방법을 설명하기 위한 그래프

도 4는 본 발명에 따른 난방기의 팬 모터 속도 제어방법을 설명하기 위한 그래프

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11: 버너 12: 가스 밸브

13: 인듀서 팬 14: 1차 열교환기

15: 2차 열교환기 16: 블로우어

본 발명은 연소용 공기를 공급하는 팬 모터, 상기 팬 모터에 의한 공기압이 설정압력에 도달하는 것을 검출하는 압력스위치, 메모리 및 컨트롤러를 구비한 2단(고연소 모드/저연소 모드) 난방기의 팬 모터 속도 제어방법에 있어서, 컨트롤러가 팬 모터의 속도를 증가시키고 압력 스위치가 해당 압력을 검출하는 시점의 팬모터 속도를 검출하여 메모리에 저장하는 단계와, 컨트롤러가 고연소 모드에서 저연소 모드로 난방동작이 전환되는 시점에 메모리에 저장된 팬 모터 속도에 설정값을 곱하여 저연소 모드에 해당하는 팬 모터 속도를 산출하는 단계와, 컨트롤러가 산출된 저연소 모드에 해당하는 팬 모터 속도로 팬 모터를 구동하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 난방기의 팬 모터 속도 제어방법을 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 난방기의 팬 모터 속도 제어방법을 설명하기 위한 그래프이다.

본 발명에 따른 난방기는 종래의 난방기와 달리 저압력 스위치가 필요없다는 것을 제외하고는 그 구성이 동일하므로 구성설명은 생략하고 그 이외의 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하기로 한다.

본 발명에 따른 난방기의 기본적인 난방 싸이클 또한 종래기술과 동일하다.

다만, 퍼지 행정이 수행되는 동안 저연소 모드시 팬 모터 속도를 산출하는 동작이 다르므로 이를 상세히 설명하기로 한다.

즉, 초기 전원이 '온'되고 프리 퍼지 행정이 시작되면 컨트롤러는 인듀서 팬(13)의 속도를 증가시키고 고압력 스위치가 해당 압력을 검출하는 시점부터 설정시간후 인듀서 팬 모터의 속도를 검출하여 메모리에 저장한다.

이때 고압력 스위치가 해당 압력을 검출하는 시점부터 설정시간후 인듀서 팬 모터의 속도를 검출하는 것은 팬 모터의 속도가 안정화될 때 까지 기다린 다음 정확한 팬 모터의 속도를 검출하기 위한 것이다.

이어서 정상적인 난방이 시작되고 고연소 모드에서 저연소 모드로 전환되면 상기 메모리에 저장된 팬 모터 속도에 일정 비례값 즉, 0.3 - 0.5(최적의 비례값은 0.4)를 곱한 값에 해당하는 속도로 팬 모터를 구동시킨다.

이때 저연소 모드는 고연소 모드에 비해 약 40% 정도 즉, 30 - 50%의 연소용 공기를 공급하는 것이 가장 효율적인 난방이 이루어질 수 있다.

이때 연소용 공기의 공급량은 인듀서 팬의 속도에 비례하므로 저연소 모드시 인듀서 팬의 속도를 고연소 모드시 인듀서 팬의 속도에 비해 30 - 50% 정도로 유지하기 위해 최적의 비례값 0.4를 곱하는 것이다.

본 발명에 따른 난방기는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 저연소 모드에 해당하는 팬 모터의 속도를 산출하는 동작이 초기 퍼지 행정에서 만 이루어지므로 퍼지행정에 소요되는 시간이 감소하고 신속한 난방이 이루어져 난방성능이 향상된다.

둘째, 저압력 스위치가 필요없으므로 난방기 제조비용을 감소시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 연소용 공기를 공급하는 팬 모터, 상기 팬 모터에 의한 공기압이 설정압력에 도달하는 것을 검출하는 압력스위치, 메모리 및 컨트롤러를 구비한 2단(고연소 모드/저연소 모드) 난방기의 팬 모터 속도 제어방법에 있어서,

   상기 컨트롤러가 상기 팬 모터의 속도를 증가시키고 상기 압력 스위치가 해당 압력을 검출하는 시점의 팬 모터 속도를 검출하여 상기 메모리에 저장하는 단계,

   상기 컨트롤러가 고연소 모드에서 저연소 모드로 난방동작이 전환되는 시점에 상기 메모리에 저장된 팬 모터 속도에 설정값을 곱하여 저연소 모드에 해당하는 팬 모터 속도를 산출하는 단계,

   상기 컨트롤러가 산출된 저연소 모드에 해당하는 팬 모터 속도로 팬 모터를 구동하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 난방기의 팬 모터 속도 제어방법.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 압력 스위치가 해당 압력을 검출하는 시점의 팬 모터 속도를 검출하는 단계는 상기 압력 스위치가 해당 압력을 검출하는 시점으로부터 설정시간후 팬 모터 속도를 검출하는 단계임을 특징으로 하는 난방기의 팬 모터 속도 제어방법.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 압력 스위치가 해당 압력을 검출하는 시점의 팬 모터 속도를 검출하여 상기 메모리에 저장하는 단계는 초기 운전단계에서만 이루어짐을 특징으로 하는 난방기의 팬 모터 속도 제어방법.
4. 제1 항에 있어서,

   상기 초기 운전단계는 프리 퍼지(Pre purge) 싸이클임을 특징으로 하는 난방기의 팬 모터 속도 제어방법.
5. 제1 항에 있어서,

   상기 설정값은 0.3 - 0.5% 임을 특징으로 하는 난방기의 팬 모터 속도 제어방법.