KR100942873B1 - 자동화 가스버너의 미세 화력 조절 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

비례제어밸브를 가지는 가스조리기구에서 화력을 미세하게 조절하기 위한 장치 및 제어 방법이 개시된다. 상기 장치는 가스조리기구의 프론트 패널상에 위치되어 있으며 점화신호, 화력 증가 및 화력 감소 신호들을 발생시키기 위한 점화 스위치 및 화력 조절 스위치들과; 입력되는 스탭 펄스 개수의 입력에 비례하여 가스버너로 공급되는 가스유량을 제어하는 비례제어밸브와; 상기 비례제어밸브에 설치되어 있으며 상기 비례제어밸브의 초기 위치를 감지하여 초기 위치 검출신호를 발생하는 영점 검출부와; 점화신호의 입력에 응답하여 상기 가스버너에서 분사되는 가스를 점화하고, 화염을 감지하여 점화감지신호를 발생하는 점화 제어 감지부와; 상기 점화 스위치의 선택에 응답하여 미리 설정된 스텝펄스를 상기 비례제어밸브로 제공함과 동시에 점화제어신호를 상기 점화제어감지부로 출력하여 미리 설정된 화력으로 상기 가스버너를 점화시키고, 상기 화력감소 스위치의 선택에 응답하여 상기 비례제어밸브로 화력 미세 감소 스탭 펄스를 출력하여 화력을 미세하게 감소시키는 제어부를 포함하여 구성된다.

미세화력조정, 영점검출부, 비례제어밸브, 비례제어가스밸브.

Description

자동화 가스버너의 미세 화력 조절 장치 및 그 제어 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING FINE FIRE FORCE OF AUTOMATIC GAS BURNER AND METHOD SAME}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동화 가스버너의 미세화력 조절장치의 블록 구성도를 나타낸 도면.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동화 가스버너의 미세화력 조절을 위한 제어 흐름도를 나타낸 도면.

본 발명은 가스버너의 화력 조절 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히 비례 제어 밸브로서 가스 버너로 공급되는 가스유량을 제어하는 자동화 가스버너에서 화력을 미세하게 조정할 수 있는 자동화 가스버너의 미세 화력 조절 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

현재 가스조리기구, 예컨대, 가스레인지, 가스오븐레인지 등은 화력조절은 가스밸브의 개폐량을 조절하는 손잡이(knob)의 회전에 의해 이루어지고 있다. 상기 조절 손잡이는 강, 중, 약 3 단계로 가스 버너의 화력을 조절하도록 구성되는 것이 일반적이다.

상기와 같은 화력 조절 손잡이를 가지는 종래의 가스버너에서 약화력, 즉, 가장 작은 화력 이하의 불꽃 조정은 화력 조절 손잡이를 이용하여 조리자가 직접 조절하는 방법 밖에 없었다. 그러나, 상기와 같은 화력 조절 손잡이에 의해 화력을 조절하는 가스버너들은 프론트 패널에 화력 조절 손잡이가 돌출 되어 있어 외관이 미려하지 못하고 화력 조절이 용이하지 못한 문제점이 있었다.

또한, 화력의 미세 조정 및 가스조리기구의 외관의 미려함을 추구하기 위하여 돌출형의 화력 조절기를 가스 조리기구의 프론트 패널에 밀착된 버튼형으로 변화되고 있으며, 버튼형의 화력 조절키에 의해 가스버너로 공급되는 가스유량을 제어하는 가스밸브도 비례제어밸브로 개발되고 있다.

따라서, 본 발명은 버튼형의 화력 조절기에 의해 가스유량의 제어하여 화력을 조절함에 있어 미세하게 화력을 용이하게 조절할 수 있도록 하는 자동화 가스버너의 미세 화력 조절 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 스탭 펄스에 의해 제어되는 비례제어밸브를 이용하여 가스조리기구의 화력을 미세한 단위로 조절할 수 있는 자동화 가스버너의 미세 화력 조절 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 가스조리기구의 화력 조절 장치에 있어서, 가스조리기구의 프론트 패널상에 위치되어 있으며 점화신호, 화력 증가 및 화력 감소 신호들을 발생시키기 위한 점화 스위치 및 화력 조절 스위치들과; 스탭 펄스(step pulse)의 입력에 비례하여 상기 가스버너로 공급되는 가스유량을 제어하는 비례제어밸브와; 상기 비례제어밸브에 설치되어 있으며 상기 비례제어밸브의 초기 위치를 감지하여 초기 위치 검출신호를 발생하는 영점 검출부(zero crossing detector)와; 점화신호의 입력에 응답하여 상기 가스버너에서 분사되는 가스를 점화하고, 화염을 감지하여 점화감지신호를 발생하는 점화 제어 감지부와; 상기 점화 스위치의 선택에 응답하여 미리 설정된 스텝펄스를 상기 비례제어밸브로 제공함과 동시에 점화제어신호를 상기 점화제어감지부로 출력하여 미리 설정된 화력으로 상기 가스버너를 점화시키고, 상기 화력감소 스위치의 선택에 응답하여 상기 비례제어밸브로 화력 미세 감소 스탭 펄스를 출력하여 화력을 미세하게 감소시키는 제어부로 구성함을 특징으로 한다.

상기 제어부는 화력감소 스위치가 선택되어 있는 동안 상기 화력 미세 감소 스탭 펄스를 계속하여 상기 비례제어밸브로 제공하며, 가스버너의 화력이 소화되었을 때 자동으로 실화전의 화력으로 가스버너를 점화시키도록 동작되도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 화력 미세 조절 장치는, 화력 증가/ 감소 스탭펄스의 입력에 비례하여 가스유량을 조절하는 비례제어밸브를 이용하여 화력을 미세하게 조절함으로써 가스조리기구의 화력을 매우 정교하게 할 수 있어 밥짓기의 뜸들이기, 약탕의 은은한 불꽃의 제어를 매우 용이하게 할 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 하기의 실시예는 설명을 위한 것이라는 것이며 당업자에게 본 발명의 사상을 충분하게 전달하기 위한 것임에 유의하여야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 당 업계의 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명이 생략됨에 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동화 가스버너의 미세화력 조절장치의 블록 구성도를 나타낸 도면이다. 도 1에서 참조번호 10은 가스조리기구의 프론트 패널상에 위치되어 있으며 점화신호, 화력 증가 및 화력 감소 신호들을 발생시키기 위한 점화 스위치 및 화력 조절 스위치들을 가지는 키 스위치 어레이이다. 참조번호 12는 스탭 펄스(step pulse)의 입력에 비례하여 가스버너(도시하지 않았음)로 공급되는 가스유량을 제어하는 비례제어밸브이다. 14는 상기 비례제어밸브 12에 설치되어 있으며 상기 비례제어밸브12의 초기 위치를 감지하여 초기 위치 검출신호를 발생하는 영점 검출부(zero crossing detector)이다.

상기와 같은 비례제어밸브 12 및 영점검출부 14는 발명자 "표창기"에 의해 발명되어 본원 출원인에 의해 2002. 1. 8자로 특허 출원된 제2002-000919호(발명의 명칭 : 압력 조절식 비례 제어 가스 밸브)를 사용할 수 있다. 상기 비례제어밸브 14는 스탭핑 모터의 회전에 의해 다이어프램이 좌우 직선이동하면서 가스조절기내 의 가스압력이 조절될 수 있도록 하여 가스의 압력의 조절이 용이하도록 구성되어 있다. 또한, 스탭핑 모터의 회전축에는 스탭핑 모터의 회전운동에 따라 직선으로 이동하는 조절너트가 결합되어 있으며, 포토 인터럽트(photo-interruptor)가 스탭핑 모터측으로 위치되어 상기 조절너트의 위치를 검출하는 영점위치 검출기를 가지고 있다. 비례제어밸브 12의 동작 및 영점검출부 14에 대한 상세한 동작은 위 선출원 명세서를 참고 바란다.

참조번호 16은 점화신호의 입력에 응답하여 상기 가스버너에서 분사되는 가스를 점화하고, 화염을 감지하여 점화감지신호를 발생하는 점화 제어 감지부이다. 끝으로, 참조번호 18은 상기 점화 스위치의 선택에 응답하여 미리 설정된 스텝펄스를 상기 비례제어밸브 12로 제공함과 동시에 점화제어신호를 상기 점화제어감지부 14로 출력하여 미리 설정된 화력으로 상기 가스버너를 점화시키고, 상기 화력감소 스위치의 선택에 응답하여 상기 비례제어밸브 12로 화력 미세 감소 스탭 펄스를 출력하여 화력을 미세하게 감소시키는 제어부이다.

이때, 상기 제어부 18은 점화제어감지부 16로부터 출력되는 점화감지신호에 의해 가스버너의 점화상태를 인지하게 된다. 이러한 제어부 18은 원칩형태의 마이크로프로세서가 이용된다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동화 가스버너의 미세화력 조절 위한 제어 흐름도를 나타낸 도면으로서, 제어부 18내의 롬 영역에 마스크된 프로그램이다.

상기한 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 동작을 상세하게 설명한다.

지금, 조리자가 가스조리기구의 프론트 패널상에 위치되어진 키 스위치 어레이 10 중 점화버튼(점화스위치)을 선택하면, 제어부 18은 도 2의 20과정에서 점화키가 입력되었다고 판단하고 22과정에서 내부 메모리에 초기 설정된 화력으로 가스 버너가 점화되도록 화력 증가 스탭 펄스를 비례제어밸브 12로 출력함과 동시에 점화제어감지부 16으로 점화제어신호를 공급한다.

이때, 상기 비례제어밸브 12는 상기 화력 증가 스탭 펄스에 응답하여 가스버너로 미리설정된 화력으로 점화 될 수 있을 정도의 가스을 공급하며, 점화제어감지부 16은 점화제어신호에 응답하여 가스버너를 점화시킨다. 이때 초기 설정된 화력의 단수는 약 4단계의 화력(1단계~5단계 중 4단계의 화력으로서 소화단계에서 4단계의 화력은 약 90스탭 펄스임)이다.

상기 22과정에서 가스 버너를 점화한 제어부 18은 24과정에서 재점화인지를 검색한다. 즉, 이전에 점화되어진 상태에서 화력 감소 버튼(스위치)의 계속적인 누름 선택에 의해 화력이 최소로 감소되어 실화로 재점화되어진 것인지를 검색 판단하는 것이다. 즉, 화력 감소 버튼이 계속하여 눌러진 상태인지를 검색하는 것이다. 이러한 동작 내용은 후술하는 동작 설명을 이해하므로써 보다 명확하여 질 것이다.

상기 24과정의 검색결과 재점화 상태가 아니라고 판단되면 제어부 18은 26과정으로 이행하여 화력 감소 버튼이 선택되었는지를 검색한다. 이때 상기 26과정에서 화력 감소 버튼이 선택되지 않았다고 판단되면, 상기 제어부 18은 28과정에서 점화된 화력을 유지하고 30과정으로 이행하여 화력 조절의 동작을 종료한다. 예컨대, 조리자가 가스조리기구에 조리할 음식물이 담긴 냄비 등의 용기를 올려놓고 초 기에 점화버튼만을 선택한 경우에 해당한다. 이러한 경우 가스버너의 화력은 초기 설정된 4단계의 화력 상태를 유지한다.

만약, 상기 26과정에서 화력 감소 버튼이 선택되었다고 판단되면, 제어부 18은 32과정에서 비례제어밸브 12로 1단 화력에 대응하는 화력 감소 스탭 펄스를 출력하여 가스버너의 화력을 1단계 화력으로 조절한다. 이후, 상기 제어부 18은 36과정에서 화력 감소 버튼이 계속적으로 선택되었는지를 키 스위치 어레이 10의 출력을 읽어 판단한다.

상기 검색결과 화력 감소 버튼이 계속적으로 선택되어 있는 경우라고 판단하면 제어부 18은 38과정에서 내부 메모리 영역에 설정된 타임 카운터를 작동시켜 시간을 계수하기 시작하고, 40과정에서 감소버튼이 계속하여 선택되고 있는지를 검색한다.

상기 40과정의 검색결과 계속하여 화력 감소 버튼이 선택되고 있다고 판단하면, 제어부 18은 42과정에서 가스버너의 화력을 미세하게 조절하기 위한 화력 미세 조정 스탭 펄스, 예를 들면 -1 혹은 -2 스탭 펄스씩 감소되는 제어신호를 가스 비례제어밸브 12로 출력한다. 이때, 상기 비례제어밸브 12는 상기 화력 미세 조정 스탭 펄스의 입력에 응답하여 가스버너로 공급되는 가스의 유량을 미세하게 감소 제어하게 된다.

상기 동작을 수행한 제어부 18은 44과정에서 점화제어감지부 16의 출력을 읽어 가스버너의 화력이 소화되었는지를 검색한다. 이때 검색결과 가스버너가 소화상태가 아니라면, 제어부 18은 46과정에서 전술한 과정에서 작동시킨 타임 카운터의 값이 10초 경과되었는지를 검색한다. 10초가 미경과 되었다면 제어부 18은 전술한 36과정으로 리턴하여 화력의 미세한 조절 동작을 반복하여 실행한다. 그러나, 10초가 경과되었다고 판단되면, 미세화력 동작을 중지하고 현재의 화력 상태를 유지한다.

상기와 같은 화력 미세 조정의 연속적인 동작에 의해 가스버너의 화력이 소화되면, 즉, 감소버튼이 계속적으로 선택되고 있는 상태에서 점화제어감지부 16으로부터 소화상태의 감지신호가 입력되면, 제어부 18은 44과정에서 실화 되었다고 판단하고 50과정에서 비례제어밸브 12를 초기위치로 구동한다. 여기서, 초기위치라 함은 상기 비례제어밸브 12가 닫혀진 초기의 위치를 의미하며, 이러한 초기의 위치는 영점검출부 14의 출력을 읽어 제어부 18이 판단한다.

비례제어밸브 12을 초기위치로 구동한 제어부 18은 전술한 22과정을 수행하여 가스버너를 점화시키고, 24과정에서 재점화 상태인지를 검색한다. 재점화 상태의 검출은 감소버튼이 계속적으로 선택되고 있는 상태에서 점화제어감지부 16으로부터 점화감지신호가 입력된 경우이다.

상기 24과정에서 재점화라고 판단되면 제어부 18은 34과정에서 실화전 화력으로 가스버너의 화력이 조절되도록 비례제어밸브 12로 출력되는 스탭 펄스를 소화 이전의 스탭 제어펄스로 출력하여 화력을 감소시킨 후 전술한 36과정부터 동작을 반복한다.

따라서, 점화한 후 미세한 화력을 미세조정 하는 도중 실수로 가스버너의 화력이 소화되더라도 자동으로 점화 후 실화전의 화력으로 점화한 후 미세한 화력 조 절이 되도록 동작됨을 알 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 화력 미세 조절 장치는, 화력 증가/ 감소 스탭 펄스의 입력에 비례하여 가스유량을 조절하는 비례제어밸브를 이용하여 화력을 미세하게 조절함으로써 가스조리기구의 화력을 매우 정교하게 할 수 있어 밥짓기의 뜸들이기, 약탕의 은은한 불꽃의 제어를 매우 용이하게 할 수 있다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 가스버너를 구비한 자동화 가스버너의 미세 화력 조절 장치에 있어서,

   가스조리기구의 프론트 패널상에 위치되어 있으며 점화신호, 화력 증가 및 화력 감소 신호들을 발생시키기 위한 점화 스위치 및 화력 조절 스위치들과;

   입력되는 스탭 펄스 개수의 입력에 비례하여 상기 가스버너로 공급되는 가스유량을 제어하는 비례제어밸브와;

   상기 비례제어밸브에 설치되어 있으며 상기 비례제어밸브의 초기 위치를 감지하여 초기 위치 검출신호를 발생하는 영점 검출부와;

   점화신호의 입력에 응답하여 상기 가스버너에서 분사되는 가스를 점화하고, 화염을 감지하여 점화감지신호를 발생하는 점화 제어 감지부와;

   상기 점화 스위치의 선택에 응답하여 미리 설정된 스텝펄스를 상기 비례제어밸브로 제공함과 동시에 점화제어신호를 상기 점화제어감지부로 출력하여 미리 설정된 화력으로 상기 가스버너를 점화시키고, 상기 화력감소 스위치의 선택에 응답하여 상기 비례제어밸브로 화력 미세 감소 스탭 펄스를 출력하여 화력을 미세하게 감소시키며, 상기 화력 미세 감소 스탭 펄스의 출력에 의해 가스버너의 화력이 소화되었을 때 자동으로 실화전의 화력으로 가스버너를 점화시키도록 동작함을 특징으로 하는 자동화 가스버너의 미세 화력 조절 장치.
3. 삭제
4. 가스조리기구의 프론트 패널상에 위치되어 있으며 점화신호, 화력 증가 및 화력 감소 신호들을 발생시키기 위한 점화 스위치 및 화력 조절 스위치들과; 입력되는 스탭 펄스 개수의 입력에 비례하여 가스버너로 공급되는 가스유량을 제어하는 비례제어밸브와; 상기 비례제어밸브에 설치되어 있으며 상기 비례제어밸브의 초기 위치를 감지하여 초기 위치 검출신호를 발생하는 영점 검출부와; 점화신호의 입력에 응답하여 상기 가스버너에서 분사되는 가스를 점화하고, 화염을 감지하여 점화감지신호를 발생하는 점화 제어 감지부를 구비한 자동화 가스버너의 미세 화력 조절 방법에 있어서,

   상기 점화 스위치의 선택에 응답하여 미리 설정된 화력 증가 스텝 펄스를 상기 비례제어밸브로 제공함과 동시에 점화제어신호를 상기 점화제어감지부로 출력하여 미리 설정된 화력으로 상기 가스버너를 점화시키는 과정과;

   상기 화력감소 스위치의 선택에 응답하여 상기 비례제어밸브로 화력 미세 감소 스탭 펄스를 출력하여 화력을 미세하게 감소시키는 동작을 미리 설정된 시간동안 반복하는 과정과;

   상기 화력 감소 스위치가 선택되어진 상태에서 상기 점화제어감지부로부터 소화감지신호가 입력 시 상기 비례제어밸브를 초기위치로 구동한 후 자동으로 상기 가스버너를 점화시켜 소화전 화력으로 상기 비례제어밸브를 제어하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 자동화 가스버너의 미세 화력 조절 방법.

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