KR100281067B1 - 가스온풍기의연소실압력해제장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스온풍기의 연소실 압력 해제장치에 관한 것으로서, 기기의 사용과는 무관하게 연소실 내로 가스가 들어옴에 따라 이 들어온 가스로 인해 상기 연소실 내의 압력이 기준압력 이상으로 올라갈 경우 상기 기준압력 이상의 압력은 자동으로 해제되도록 하여 압력 상승으로 인한 연소실의 폭발위험성을 미연에 방지하고자 한 것이다.

이를 위해 본 발명은 연소실(4)의 외측 적소에 고정되어 별도의 독립된 실을 형성하는 캡(101)과, 상기 연소실(4)의 캡(101) 고정부에 형성되어 연소실(4) 내부와 캡(101) 내부를 연통시켜 주는 연통공(102)과, 상기 캡(101) 내부에 설치되어 연소실(4) 내로 들어온 가스의 압력정도에 따라 연통공(102)을 선택적으로 개폐시켜 주는 연통공 개폐수단과, 상기 캡(101)의 둘레면에 형성되어 연통공(102)이 개방됨에 따라 연소실(4) 내에서 캡(101) 내부로 새어나오는 가스를 외부로 배출시켜 주는 복수개의 배출공(105)으로 구성하여서 된 것이다.

Description

가스온풍기의 연소실 압력 해제장치{device for cancellation pressure of combustion chamber in gas furnace}

본 발명은 가스온풍기 분야에 관련된 것으로, 좀더 구체적으로는 연소실 내부로 공급된 가스에 의해 상기 연소실의 압력이 기준압력 이상으로 상승될 경우 상기 기준압력 이상의 압력을 자동으로 해제시켜 주도록 한 가스온풍기의 연소실 압력 해제장치에 관한 것이다.

일반적으로 가스온풍기는 가스를 연료로 하여 상기 가스를 연소시킴에 따라 얻어지는 연소열을 이용해 찬공기를 더운공기로 열교환시켜 실내를 난방하는 난방기기로서, 본체(1)와, 상기 본체 내의 하부에 설치되어 모터(도시는 생략함)의 구동력을 받아 회전하면서 송풍력을 제공하는 송풍팬(2)과, 상기 본체(1)의 전면 하부에 설치되어 송풍팬(2)의 회전에 따라 본체(1) 내로 공기가 흡입되는 흡입그릴(3)과, 상기 본체(1) 내의 송풍팬(2) 직상방에 설치되어 점화된 혼합가스가 연소되는 연소실(4)과, 상기 연소실의 일측에 설치되어 가스공급관(5)을 통해 공급되는 가스와 공기공급관(6)을 통해 공급되는 공기의 혼합가스에 불꽂을 점화시켜 주는 버어너(7)와, 상기 가스공급관(5)에 설치되어 콘트롤러의 제어신호를 받아 작동하면서 가스공급관의 관로를 선택적으로 개폐시켜 주는 가스밸브(8)와, 상기 연소실(4)의 상부에 연결되어 연소열에 의해 본체(1) 내부로 흡입된 찬공기를 더운공기로 열교환시켜 주는 열교환기(9)와, 상기 열교환기의 일측에 연결되어 찬공기를 열교환시키고 난 연소가스를 외부로 배출시켜 주는 가스배출관(10)과, 상기 본체(1)의 전방 상부에 설치되어 열교환기(9)에 의해 열교환된 더운공기를 본체(1) 외부로 토출시켜 주는 토출그릴(11)로 구성되어 있다.

따라서, 기기를 실내의 적소에 지지시킨 상태에서 사용자가 난방모드를 선택하면, 먼저 공기공급관(6)의 버어너(7) 연결부에 설치된 공기공급팬(12)이 회전하면서 외부 공기를 흡입하고 이 흡입된 공기는 상기 공기공급팬(12)의 회전이 계속되는 동안 버어너(7)를 통해 연소실(4) 내로 들어간 다음 가스배출관(10)을 통해 다시 실외로 빠져나가는 프리 퍼지 과정을 수분동안 수행한다.

상기에서 프리 퍼지 기능을 수분동안 수행하는 것은, 연소실(4) 내의 잔존가스를 외부로 배출시켜 후술하는 작용에서 연료인 가스가 상기 연소실(4)에서 초기 연소될 때 잔존가스에 의한 폭발 위험성을 미연에 차단하기 위함이다.

이와같이 하여 프리 퍼지 과정이 수행되고 나면, 공기공급팬(12)은 계속해서 회전하면서 외부 공기를 흡입함과 동시에 가스공급관(6)에 설치된 가스밸브(8)가 콘트롤러의 제어신호를 받아 열리므로 연료인 가스가 연소실(4)의 일측에 설치된 버어너(7)로 공급되고, 이 공급되는 가스는 공기에 실려 혼합되면서 연소실(4) 내로 분사되는데, 이때 도시하지 않은 점화플러그가 작동하여 혼합가스에 불꼿을 점화시켜 주므로 상기 혼합가스가 연소실(4)에서 연소된다.

이와같이 연소실(4)에서 혼합가스가 연소되면, 연소열이 발생되고 이 연소열은 상기 연소실(4)의 상부에 연결된 열교환기(9)를 통과하면서 상기 열교환기를 가열시킨 다음 열교환기(9)의 일측에 연결된 가스배출관(10)을 통해 실외로 빠져나간다.

한편 연료인 가스가 연소실(4)에서 연소될 때 본체(1) 내의 하부에 설치된 송풍팬(2)이 모터의 구동력을 받아 회전하므로 실내의 공기가 상기 본체(1)의 전면 하부에 설치된 흡입그릴(3)을 통해 본체(1) 내부로 흡입된 다음 송풍팬(2)의 계속적인 회전에 따라 상기 본체(1) 내의 상부로 이동하는데, 이 이동되는 공기는 열교환기(9)를 지나면서 열교환되어 더운 공기로 바뀌어진 다음 본체(1)의 전면 상부에 설치된 토출그릴(11)을 통해 실내로 토출되므로 실내가 이 토출되는 더운 공기로 인해 난방이 되는 것이다.

이상에서 설명된 바와같은 가스온풍기는 오랜기간 사용하다 보면 여러가지 요인(가스밸브(8)의 고장 등)에 의해 고장이나는 경우가 발생되고, 이 경우에는 기기의 사용과는 무관하게 가스가 계속해서 버어너를 통해 연소실(4) 내로 들어가므로 상기 연소실 내부의 압력이 어느순간 기준압력을 넘어서는 상태에 이르게 됨에 따라 심할 경우 연소실이 압력을 이기지 못하고 폭발하는 안전사고가 종종 일어나는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 기기의 사용과는 무관하게 연소실 내로 가스가 들어옴에 따라 이 들어온 가스로 인해 상기 연소실 내의 압력이 기준압력 이상으로 올라갈 경우 상기 기준압력 이상의 압력은 자동으로 해제되도록 하여 압력 상승으로 인한 연소실의 폭발위험성을 미연에 방지하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 형태에 따르면, 연소실의 외측 적소에 고정되어 별도의 독립된 실을 형성하는 캡과, 상기 연소실의 캡 고정부에 형성되어 연소실 내부와 캡 내부를 연통시켜 주는 연통공과, 상기 캡 내부에 설치되어 연소실 내로 들어온 가스의 압력정도에 따라 연통공을 선택적으로 개폐시켜 주는 연통공 개폐수단과, 상기 캡의 둘레면에 형성되어 연통공이 개방됨에 따라 연소실 내에서 캡 내부로 새어나오는 가스를 외부로 배출시켜 주는 복수개의 배출공으로 구성하여서 된 가스온풍기의 연소실 압력 해제장치가 제공된다.

도 1은 가스온풍기를 나타낸 사시도

도 2는 본 발명 연소실 압력 해제장치가 적용된 가스온풍기를 나타낸 종단면도

도 3a는 본 발명 연소실 압력 해제장치를 확대하여 나타낸 단면도로서, 연소실에 형성된 연통공이 폐쇄된 상태도

도 3b는 본 발명 연소실 압력 해제장치를 확대하여 나타낸 단면도로서, 연소실에 형성된 연통공이 개방된 상태도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4. 연소실 101. 캡

102. 연통공 103. 개폐판

104. 스프링 105. 배출공

106. 안내공 107. 축봉

이하 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도 2 내지 도 3을 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 2는 본 발명 연소실 압력 해제장치가 적용된 가스온풍기를 나타낸 종단면도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명 연소실 압력 해제장치를 확대하여 나타낸 단면도로서, 본 발명은 연소실(4)의 외측 적소에 별도의 독립된 실을 형성하도록 캡(101)을 고정하고, 상기 연소실(4)의 캡(101) 고정부에는 연소실(4) 내부와 캡(101) 내부를 연통시켜 주도록 연통공(102)을 형성하며, 상기 캡(101) 내부에는 연소실(4) 내로 들어온 가스의 압력정도에 따라 이동되면서 연통공(102)을 선택적으로 개폐시켜 주도록 개폐판(103)을 스프링(104)으로 탄력설치하고, 상기 캡(101)의 둘레면에는 연통공(102)이 개방됨에 따라 연소실(4) 내에서 캡(101) 내부로 새어나오는 가스를 외부로 배출시켜 주도록 복수개의 배출공(105)을 형성한다.

상기에서 캡(101) 내부에 스프링(104)으로 탄력설치된 개폐판(103)은 외측면이 상기 캡(101)의 내측면에 접촉되도록 하고, 상기 캡(101)의 둘레면에 형성된 복수개의 배출공(105)은 원주방향 및 축방향으로 일정간격 이격되게 하여 연소실(4)의 압력 정도에 따라 이동되는 개폐판(103)에 의해 배출공(105)의 개방면적이 가감되도록 한다.

또한 캡(101)의 외측면 중심부에 안내공(106)을 형성하고, 개폐판(103)의 중심부에는 끝단부가 상기 안내공(106)에 끼워지게 축봉(107)을 형성하여 개폐판(103)의 이동시 상기 축봉(107)이 안내공(106)에 안내되도록 한다.

이와같이 구성된 본 발명은 기기가 정지된 상태에서 가스공급관(6)에 설치된 가스밸브(8)가 고장이 나거나 기타 다른 구성품이 고장이 나게되어 가스가 버어너(8)를 통해 연소실(4) 내로 들어가게 되면 상기 연소실 내부의 압력이 기준압력 이상으로 높아지게 되는데, 이때에는 연소실(4)의 적소에 고정되어 별도의 실을 형성하는 캡(101) 내부의 개폐판(103)이 스프링(104)의 탄력을 받으면서 압력에 비례한 만큼 도3a와 같은 상태에서 도 3b와 같은 상태이동하게 되므로 상기 연소실(4)의 캡(101) 고정부에 형성된 연통공(102)이 개방된다.

이와같이 연소실(4)의 캡(101) 고정부에 형성된 연통공(102)이 개방되면, 상기 연소실(4) 내로 들어간 가스가 연통공(102)을 통해 캡(101) 내부로 이동된 다음 배출공(105)을 통해 외부로 배출되므로 연소실(4) 내부는 배출되는 가스에 비례된 만큼 압력이 해제된다.

한편 본 발명에서 연통공(102)을 개폐시켜 주는 개폐판(103)은 외측면이 상기 캡(101)의 내측면에 접촉되어 있고, 상기 캡의 둘레면에 형성된 복수개의 배출공(105)은 원주방향 및 축방향으로 일정간격 이격되어 있으므로 상기 연소실(4) 내의 압력값에 따라 배출공(105)을 개방시켜 주면서 이동되는 개폐판(103)의 이동거리가 달라짐을 감안할 때 상기 개폐판(103)에 의한 배출공(105)의 개방면적이 가감됨은 이해 가능하다.

즉, 지속적으로 적은량의 가스가 연소실(4) 내로 들어올 경우에는 상기 연소실 내의 압력이 기준압력을 천천히 넘어서게 되므로 개폐판(103)의 이동에 의한 배출공(105)의 개방면적이 줄어들더라도 연소실(4)의 압력이 기준 압력 이하로 신속히 떨어지지만 순간적으로 많은량의 가스가 연소실(4) 내로 들어올 경우에는 상기 연소실 내의 압력이 기준압력을 신속히 넘어서게 되므로 개폐판(103)의 이동에 의한 배출공(105)의 개방면적이 늘어나게 되어 연소실(4)의 압력이 기준 압력 이하로 신속히 떨어지는데, 만약 많은량의 가스가 연소실(4) 내로 들어올 경우에도 개폐판(103)의 이동에 의한 배출공(105)의 개방면적이 늘어나지 않았다면 상기 연소실(4)의 순간적인 압력 상승을 신속히 해제하여 주지 못하므로 인하여 일부분에 균열이 일어나거나 심할 경우 폭발하는 문제가 발생됨은 이해 가능하다.

또한 캡(101) 내부에 설치된 개폐판(103)이 도 3b와 같이 이동됨에 따라 연소실(4)의 압력이 해제되면서 기준 압력 이하를 유지하게 되면, 상기 연소실의 압력이 스프링(104)의 탄성력을 이기지 못하게 되므로 개폐판(103)은 다시 도 3a와 같이 이동되어 상기 연소실(4)의 캡(101) 고정부에 형성된 연통공(102)을 폐쇄시키고, 이에따라 상기 연통공을 통한 더 이상의 가스 배출은 이루어지지 않는다.

한편, 상기한 작용에서 연소실(4) 내의 압력정도에 따라 개폐판(103)이 도면상 좌,우측으로 이동될 때 상기 개폐판의 중심부에 형성된 축봉(107)이 함께 이동하는데, 상기 축봉은 그 끝단부가 캡(101)의 외측면 중심부에 형성된 안내공(106)으로 끼워져 있으므로 결국 개폐판(103)의 이동시 상기 축봉(107)이 안내공(106)에 안내되고, 이에따라 개폐판(103)의 이동이 더욱 안정적으로 이루어지게 된다.

이상에서 설명된 본 발명 일 실시예에서는 연소실 압력 해제장치를 연소실(4)의 적소에 구비하였지만 이에 한정될 필요는 없고 상기 연소실과 열교환기(9)를 연결하는 연결관의 적소에 구비하여도 후술하는 바와같은 효과를 기대할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와같이 본 발명은 기기의 사용과는 무관하게 연소실 내로 가스가 들어옴에 따라 이 들어온 가스로 인해 상기 연소실 내의 압력이 기준압력 이상으로 올라가더라도 상기 기준압력 이상의 압력은 신속히 해제되어 압력 상승으로 인한 연소실의 손상 및 폭발위험성이 미연에 방지되고, 이로인해 가스온풍기의 사용에 따른 안전사고의 발생률도 떨어지는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 연소실의 외측 적소에 고정되어 별도의 독립된 실을 형성하는 캡과,

   상기 연소실의 캡 고정부에 형성되어 연소실 내부와 캡 내부를 연통시켜 주는 연통공과,

   상기 캡 내부에 스프링으로 탄력설치되어 연소실의 압력정도에 따라 상기 연소실의 연통공 형성부분에 접촉되어 연통공을 폐쇄시켜 주거나 상기 연통공 형성부분에서 떨어지면서 연통공을 개방시켜 주는 개폐판과,

   상기 캡의 둘레면에 형성되어 연통공이 개방됨에 따라 연소실 내에서 캡 내부로 새어나오는 가스를 외부로 배출시켜 주는 복수개의 배출공으로 구성하여서 된 가스온풍기의 연소실 압력 해제장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 개폐판은 외측면이 상기 캡의 내측면에 접촉되도록 하고, 상기 캡의 둘레면에 형성된 복수개의 배출공은 원주방향 및 축방향으로 일정간격 이격되게 하여 연소실의 압력 정도에 따라 이동되는 개폐판에 의해 배출공의 개방면적이 가감되도록 한 것을 특징으로 하는 가스온풍기의 연소실 압력 해제장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   캡의 외측면 중심부에 안내공을 형성하고, 개폐판의 중심부에는 끝단부가 상기 안내공에 끼워지게 축봉을 형성하여 개폐판의 이동시 상기 축봉이 안내공에 안내되도록 한 것을 특징으로 하는 가스온풍기의 연소실 압력 해제장치.