[发明专利]使用气压传感器控制空气燃料比的锅炉和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用气压传感器的空气燃料比控制锅炉以及用于控制其空气燃料比的方法，更具体地涉及一种使用气压传感器的空气燃料比控制锅炉以及用于控制其空气燃料比的方法，能够实现最佳的燃烧效率和精确的空气燃料比控制以改善所述锅炉的燃料效率，并且大大增加了有效性来提高产品的可靠性。

背景技术

通常，锅炉是用于混合并燃烧空气和燃料的装置。在这些锅炉中，燃烧效率要依赖于如何精确地控制空气和燃料的混合比来加以确定。

锅炉中，应用空气比例控制系统或电流比例控制系统以控制空气燃料比。与通过所述模式由控制风扇的每分钟转速(rpm)所引入的空气的压力成比例地供给精确数量的燃料，从而能够增加锅炉的燃烧效率并最大限度地防止有害气体排出。此处，空气比例控制系统适用于通过根据风扇的rpm基于所需要的热卡(calorie)来计算所供给的用于燃烧的空气的体积，根据与所计算的风扇的rpm成比例引入的空气压力而自动开/合空气比例阀(proportional valve)以及供给适量燃料来适当保持空气燃料比。该电流比例控制系统适用于通过根据风扇的rpm基于所需要的热卡(calorie)来计算所供给的用于燃烧的空气的体积，并控制用于供给对应于风扇的rpm的燃料的电流比例阀的电流值来适当保持空气燃料比。

此外，近来出现一种锅炉，具有气压传感器，可以使用差压(differentialpressure)测量所引入空气的压力。如图1中所示，该锅炉包括吸入用于燃烧的空气的风扇10、测量风扇10所吸入的空气压力的气压传感器20、接收由气压传感器20所测量的气压数据的控制器30，其根据输入的气压控制通过燃料供给管40进行供给的燃料数量，当吸入的空气压力依赖于所供给燃料的数量改变时对风扇10的rpm进行调整，并通过气压传感器所测量的电压来控制所述风扇以基于供给的燃料数量保持适当的空气体积。

尽管未示出，但文氏管(venturi tube)设置在风扇10内的通风道上以通过横截面的变化产生差压。气压传感器20连接到文氏管上，从而使用在文氏管产生的差压来测量气压。

这样，使用差压测量气压的气压传感器20包括依赖于气压的变化而上下移动的隔膜21(diaphragm 21)、向隔膜21施加弹力的弹性部件22，如弹簧、根据隔膜21的上下移动而上下移动的反射部件23以及感测反射部件23移动中的差异来测量压力的感测部件24。

此处，感测部件24包括光发射元件和光接收元件。当光发射元件发光时，光反射在反射部件23上，然后所反射的光由光接收元件所接收。感测根据的原理是，当与光接收元件所接收的光的数量成比例的电流改变时，所测量的电压值也改变。

具有这种结构和运转的气压传感器20公开在本申请人提交的登记号为No.0353005的韩国实用新型中，其全部内容以引用的方式并入本文中。

根据具有上述气压传感器的常规锅炉，不仅使借助适当的空气燃料比来增加燃烧效率成为可能，而且进行精确控制以具有对应于锅炉所需的额定输出的空气燃料比也是可能的。可是，常规锅炉的不足在于，初始参考电压值随热/冷天气的到来而变化，当长期使用时会改变传感器的性能，且初始参考值会随反射部件上的灰尘或外来物质以及弹性部件的弹力的改变而变化，等等。

换句话说，常规的锅炉不能消除各种噪声因子，例如气压传感器的性能偏差、弹簧或弹性部件的弹性所引起的偏差、反射部件的颜色所引起的偏差、隔膜的橡胶性能所引起的偏差等等，以致它不能控制最佳的燃烧效率或者最佳最大化的空气燃料比。

参照图3进行更详细说明。图3是绘制锅炉运行时，电压和压力之间关系的图。当风扇被驱动时，风扇通常的电压应该绘制出参考开始电压为0.3V和参考峰值电压为3.2V的标准曲线图。然而，由于上面提及的噪声因子，风扇的通常电压绘制出上部曲线或下部曲线，其中，与标准曲线图相比，两开始电压和峰值电压整体上都相等地上升或下降。因此，控制最佳的燃烧效率和精确的空气燃料比是不可能的。而且，产品的可靠性降低了。

发明内容

因此，考虑到上述问题进行了本发明，本发明的目的是提供一种使用气压传感器的空气燃料比控制锅炉以及用于控制其空气燃料比的方法，适用于克服由于热/冷天气的到来、组件性能的偏离等所引起的初始参考电压的变化，即有效地处理气压传感器的噪声因子的产生，从而实现最佳的燃烧效率和精确的空气燃料比控制以改善锅炉的燃料效率，大大增加有效性以提高产品的可靠性。