KR101015349B1

KR101015349B1 - 방폭형 자외선 화염감지기

Info

Publication number: KR101015349B1
Application number: KR1020080070751A
Authority: KR
Inventors: 박기태
Original assignee: 박기태
Priority date: 2008-07-21
Filing date: 2008-07-21
Publication date: 2011-02-16
Also published as: KR20100009921A

Abstract

본 발명은 공기가열을 위한 강제 통풍 식 패키지 버너와 보일러 및 공업용 로 및 플레어 스택 등의 방폭 규정에 적합한 일반 사업장 등의 방폭 장소에 설치하여 용기 내부에서 폭발성 가스 또는 증기가 폭발하였을 때에 폭압에 견디면서 외부 폭발성 가스 및 증기에 인화될 수 없도록 제조된 내압 방폭형 구조의 방폭형 자외선 화염감지기에 관한 것으로, 석영 렌즈가 록 너트로 고정되어 있는 렌즈 하우징(12)과 소켓과 전극 단자 블록 및 저항 및 다이오드 및 콘덴서 및 석영 UV 광전관(20)으로 구비된 P.C.B 기판이 내장된 버디 박스(11)와 다수 개의 육각 구멍 붙임 볼트에 의해서 버디 박스 후면에 커버링 되는 후방커버(13) 대별 구비되는 방폭형 자외선 화염감지기를 방폭 지역의 버너 화염 분출구 내벽 인접 부에 부착된 방화렌즈 관의 암나사 연결부와 화염감지기의 렌즈 하우징의 암나사 연결부를 양 단에 수 나사 형성 부가 구비된 감지거리 40cm 이내의 싸잇 홀 관으로 연결고정 및 설치하여 오일 및 가스 화염에서 발생하는 자외선의 유,무만을 감지하여 제어기로의 전달을 통한 자동 가스 차단 및 공급을 통하여 각 사업장 또는 일반 가정에서 안전하고 효율적인 버너의 연소관리를 통하여 안전한 보일러 관리와 에너지 비용의 획기적 절감의 효과를 기득 시켜주는 방폭형 자외선 화염감지기에 관한 발명이다.

방폭, 내압, 화염감지기, 석영렌즈, UV 튜브, P.C.B 기판, 콘덴서.

Description

방폭형 자외선 화염감지기{Explosive-proof ultraviolet flame detector}

본 발명은 공기가열을 위한 강제 통풍 식 패키지 버너와 보일러 및 공업용 로 및 플레어 스택 등의 방폭 규정에 적합한 일반 사업장 등의 방폭 장소에 설치하여 용기 내부에서 폭발성 가스 또는 증기가 폭발하였을 때에 폭압에 견디면서 외부 폭발성 가스 및 증기에 인화될 수 없도록 제조된 내압 방폭형 구조의 방폭형 자외선 화염감지기에 관한 것으로, 버너 인접 부의 방화렌즈 관의 렌즈와 화염감지기의 렌즈 하우징 내부의 싸이트 홀 렌즈 및 UV 튜브의 광전관의 재질을 석영으로 구비하여 오일 및 가스 화염에서 발생하는 자외선만을 감지하도록 제조하여 일반 유사화염 및 자기방사에 의한 화염 감지기능의 오작동을 방지할 수 있는 방폭형 화염감지기에 관한 것이다.

본 발명은 공기가열을 위한 강제 통풍 식 패키지 버너와 보일러 및 공업용 로 및 플레어 스택 등의 방폭 규정에 적합한 일반 사업장 등의 방폭 장소에 설치하여 용기 내부에서 폭발성 가스 또는 증기가 폭발하였을 때에 폭압에 견디면서 외부 폭발성 가스 및 증기에 인화될 수 없도록 제조된 내압 방폭형 구조의 방폭형 자외선 화염감지기에 관한 것으로, 종래의 CdS 셀 방식 및 PbS 셀 방식 및 일반 광전관 방식 및 프레임 로드 방식 등의 화염 검출기는 주철 재질로써 가격이 상당한 고가이면서 무게와 부피 또한 상당히 고 중량 및 고 부피인 관계로 방폭 화염 감지기 설치의 일정한 장소적 제약이 심하였으며 특히 완전한 자외선 감지방식이 구비되지 못함에 따라서 점화 스파크, 보일러 실 내부 노 벽의 적열 및 복사열, 외부 유입 빛 등을 실제 화염으로 오 검지하여 보일러의 오작동을 유발하여 안전한 보일러의 유지 및 관리에 있어서 결정적 결함이 도출되었던바 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 방폭형 자외선 화염감지기를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 방폭형 자외선 화염감지기에 관한 것으로, 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 석영 렌즈가 록 너트로 고정되어 있는 렌즈 하우징(12)과 소켓과 전극 단자 블록 및 저항 및 다이오드 및 콘덴서 및 석영 UV 광전관(20)으로 구비된 P.C.B 기판이 내장된 버디 박스(11) 다수 개의 육각 구멍 붙임 볼트에 의해서 버디 박스 후면에 커버링 되는 후방 커버(13)로 대별 구비하여 알루미늄 재질로 구비되는 방폭형 자외선 화염감지기를 버너 화염 분출구 인접 부에 부착된 방화렌즈 관의 암나사 연결부와 화염감지기의 렌즈 하우징의 암나사 연결부를 양 단에 수 나사 형성 부가 구비된 감지거리 40cm 이내의 싸잇 홀 관으로 연결고정 및 설치하여 오일 및 가스 화염에서 발생하는 자외선의 유,무만을 감지하여 제어기로의 전달을 통한 자동 가스 차단 및 공급 작동을 통하여 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있는 방폭형 자외선 화염감지기에 관한 것이다.

본 발명은 방폭형 자외선 화염감지기에 관한 것으로, 상기와 같은 제조방법으로 제공된 방폭형 자외선 화염감지기를 강제 통풍식 패키지 버너의 공기가열이나 가정용 및 산업용 보일러 및 공업용 로 및 플래어 스택 등의 보일러 버너의 방폭 지역에 설치하여 운용함으로써 종래의 주철재질의 몸체보다 알루미늄 합금 재질에 따른 무게의 10배 정도의 감소와 부피의 6~7배 정도의 감소에 따른 방폭지 설정 및 설치 장소가 광범위하여 지면서 설치작업 또한 간편하면서도 유지관리는 더욱 간소화되고 자외선 센서와 석영렌즈의 응용에 따른 P.C.B 회로기판의 간소화에 따른 제조비용을 획기적으로 줄이면서도 석영 UV 광전관의 자외선 감지법에 따른 제품신뢰도의 확실한 담보에 따른 제품의 가격이 종래의 수입품의 절반에도 미치지 못하는 저렴한 가격으로 제조 및 제공을 할 수 있으므로 제품의 수요와 공급이 보편화 되어 제조회사의 이윤창출의 극대화와 제품소비자들의 안정적인 버너의 유지 및 관리를 통한 고유가 시대의 획기적인 유류비 절감의 효과를 기득 시켜주는 방폭형 자외선 화염감지기에 관한 것이다.

방폭형 자외선 화염감지기(10)의 외형은 도면 1에 나타나며 3개의 주요 부위는, 렌즈 하우징(12), 버디 박스(11) 및 후방 커버(13)로 구성되며, 화염을 사용하는 버너가 구비되는 보일러나 공업용 로 등에 설치하여 화염감지시스템을 구성하기 위해서는 필요한 것이 도 4의 석영 방화 렌즈(41)와 싸잇 홀 관(43)으로서,
석영 방화 렌즈(41)는 버너가 설치되는 연소로 벽면에 연소로로부터 자외선을 전파 받을 수 있는 홀을 형성하여 이 홀 내부에 삽입하여 자외선을 통과시키면서 연소로 벽면의 홀을 밀폐시키는 역할을 하고, 싸잇 홀 관(43)은 연소로 벽면의 홀 안의 석영 방화 렌즈(41)와 방폭형 자외선 화염감지기(10)의 렌즈 하우징(12)을 연결시켜주는 역할을 하며 서로 일정거리 이격시켜서 연소로 벽면 및 석영 방화 렌즈로부터 나오는 열기로부터 방폭형 자외선 화염감지기(10)를 보호하면서 자외선을 전파하는 통로 역할을 한다.
렌즈 하우징(12)의 내부에는 도 2의 단면부에 나타나듯이 고열에 견딜 수 있고 자외선을 통과시킬 수 있는 재질인 석영유리를 사용하여 가공한 석영렌즈(25)가 구비되어 이 석영렌즈(25)를 내부에 고정하고 외부와 차단하기 위하여 하우징 내부 구조로서 고정단(25b)과 고정체(23a)를 구비하고 록 너트(23)를 사용하여 고정체(23a)를 고정함으로서 석영렌즈가 렌즈 하우징(12)의 내부에 구비된 몰딩부(25a)에 삽입되어 밀폐되고 고정된다.
렌즈 하우징(12) 내부의 석영렌즈(25)는 렌즈 하우징(12)의 전면부 홀을 통해 입사하는 화염속의 자외선을 석영 UV 광전관(20)에 집중하여 줌으로서 화염을 감지하는 감도를 향상시켜주는 역할을 하며, 렌즈 하우징(12)의 전면부 홀의 내측에는 암나사 산 형성 부(12a)를 구비하는데 이는 도 4의 싸잇 홀 관(43)의 일측면에 체결하기 위한 수단으로서 역할을 하며 보일러 내부의 화염 속의 자외선을 싸잇 홀 관(43)을 통해 수광하게 된다.
버디 박스(11)의 내부에는 도 2와 도 3에서 석영 UV 광전관(20)과 이 광전관에서 발생한 전류를 증폭하여 원거리에 위치하는 자동안전제어기(44)에 화염감지신호로서 송신하기 위하여 필요한 전자회로가 형성된 P.C.B 기판(22)을 구비하며, 석영 UV 광전관(20) 또한 P.C.B 기판(22)의 일측편에 구비된 소켓(31)에 장착되어 도 2의 단면도에 나타나듯이 도면상 석영렌즈(25)의 후방인 좌측편에 구비되어 석영렌즈(25)의 촛점이 형성되는 위치에 석영 UV 광전관(20)이 위치하도록 구성된다.
또한 석영 UV 광전관(20)의 소켓(31)이 위치한 P.C.B 기판(22)의 반대편에 접지단자 블록(32)이 구비되어 버디박스(11)에 접지를 하고, 화염전류선(32a)과 전원선(32b)이 연결되어 배선 유인관(14)을 통해 원거리에 있는 자동안전제어기(44)로 연결되어 화염감지신호를 전송한다. 이때 화염전류선(32a)과 전원선(32b)이 지나는 배선유인관(14)은 전선연결 후에도 외부로부터 밀폐되도록 기밀구조로 형성된다.
후방커버(13)는 버디박스(11)의 후면부에 고정되어 방폭형 자외선 감지기를 외부로 부터 밀폐시키는 기밀구조를 형성한다.
도 4는 상기와 같이 구성된 방폭형 자외선 화염감지기(10)를 사용하여 화염감지시스템을 구성한 예로서, 보일러의 버너 벽(42)에 구비된 홀에 석영 방화 렌즈(41)가 삽입되고 싸잇 홀 관(43)을 거쳐서 방폭형 자외선 화염감지기(10)에 연결되어, 보일러 내부의 버너에서 방출하는 불꽃의 자외선이 석영 방화 렌즈(41), 싸잇 홀 관(43)과 렌즈 하우징(12) 내부의 석영렌즈(25)를 거쳐서 석영 UV 광전관(20)에 도달하면 광전효과에 의해 미세한 전류의 흐름이 발생하고 P.C.B. 기판(22)의 회로는 이 미약한 전류를 증폭하여 화염전류 선(32a)을 거쳐서 원거리에 구비된 자동 안전 제어기(44)로 화염발생신호가 전달된다.
보일러 내부의 화염감시를 위한 보일러의 벽에는, 상기한 석영 방화 렌즈(41)를 삽입하기 위한 홀 외에도 싸잇 홀 관(43)의 일측면에 구비된 수나사 산부(43a)와 체결이 가능하도록 방화렌즈 암나사 산부(41a)를 형성하여, 싸잇 홀 튜브(43)와 방폭형 자외선 화염감지기(10)를 설치하기가 용이하고 별도의 설치공간을 필요로하지 않으므로 공간절약적이다.
보일러의 버너가 동작중 화염이 꺼지게 되면 자동 안전 제어기(44)는 이를 감지하여 보일러의 버너와 연료탱크 사이에 구비된 연료차단밸브(45)를 기동하여 연료를 차단하므로, 이 경우의 방폭형 자외선 화염감지기(10) 및 자동 안전 제어기(44)의 역할은 보일러 가동중 유사시에 버너에 공급되는 연료를 차단하여 사고를 미연에 방지하는 안전장치로서의 역할을 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 방폭형 자외선 화염감지기의 사시 도를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 방폭형 자외선 화염감지기의 정 단면도를 나타낸다.

도 3은 본 발명의 방폭형 자외선 화염감지기의 P.C.B 기판의 정면과 좌,우 평면 개략도를 나타낸다.

도 4는 본 발명의 방폭형 자외선 화염감지기의 사용상태를 나타내는 개략도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 방폭형 자외선 화염감지기 11 : 버디 박스 12 : 렌즈 하우징
12a : 암나사 산 형성 부 13 : 후방 커버 14 : 배선 유인 관
20 : 석영 UV 광전관 22 : P.C.B 기판 23 : 록 너트
23a : 고정 체 25 : 석영렌즈 25a : 몰딩 부
25b : 고정 단 31 : 소켓 32 : 접지단자 블록
32a : 화염전류 선 32b : 전원 선 40 : 버너
41 : 석영 방화 렌즈 41a : 방화렌즈 암나사 산부 42 : 보일러 버너 벽
43 : 싸잇 홀 관 43a : 수나사 산부 44 : 자동 안전 제어기
45 : 연료차단밸브

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Claims

화염의 자외선을 감지하는 자외선 감지형 화염감지기의 구성에 있어서,

렌즈 하우징(12), 버디 박스(11) 및 후방 커버(13)의 3개의 기본구성 외에 화염을 사용하는 버너가 구비되는 보일러에 설치하기 위한 석영 방화 렌즈(41)와 싸잇 홀 관(43)으로 구성되는데,

렌즈 하우징(12)의 내부에는 석영유리를 사용한 석영렌즈(25)를 구비하며, 이 석영렌즈(25)를 내부에 고정하고 외부와 차단하기 위하여 렌즈 하우징(12)의 내부 구조로서 고정단(25b)과 고정체(23a)를 구비하고 록 너트(23)로써 고정체(23a)를 고정함으로서 석영렌즈(25)가 밀폐되고 고정되며,

버디 박스(11)의 내측부에는 석영 UV 광전관(20)과 석영 UV 광전관(20)의 전류를 증폭할 수 있는 전자회로가 형성된 P.C.B 기판(22)이 구비되고, 석영 UV 광전관(20)은 석영렌즈(25)의 촛점 거리에 위치하도록 구성되며,

P.C.B 기판(22)의 일측면에 접지단자 블록(32)이 구비되어 화염전류선(32a)과 전원선(32b)이 연결되어 배선 유인관(14)을 통해 원거리에 있는 자동안전제어기(44)로 연결되어 화염유무 신호를 전송할 수 있으며, 배선 유인관(14)은 결선 후 외부로부터 밀폐구조로 구성되어 방폭형이며,

후방커버(13)는 버디박스(11)의 후면부에 고정되어 방폭형 자외선 감지기(10)를 외부로부터 밀폐시키는 기밀구조를 형성하며,

보일러 버너 벽(42)의 일측부에 화염의 자외선이 통과할 수 있는 홀을 구성하여 홀의 내부에는 석영 방화렌즈(41)을 삽입하고, 홀의 보일러 외측부는 싸잇 홀 관(43)과 같이 각각 방화렌즈암나사 산부(41a)와 싸잇 홀 관(43)의 수나사 산부(43a)의 결합으로 체결되고, 싸잇 홀 관(43)의 타측부에는 방폭형 자외선감지기(10)의 암나나산 형성부(12a)에 체결되는,

렌즈 하우징(12), 버디 박스(11), 후방 커버(13), 석영 방화렌즈(41)와 싸잇 홀 관(43)을 구비한 것을 특징으로 하는 방폭형 자외선 화염감지기(10).
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