KR101017319B1 - 버너화력 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버너의 화력을 자동으로 조절하도록 하고, 외부온도에 무관하게 버너의 화력을 일정하게 유지하도록 하는 버너화력 조절장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 버너화력 조절장치는 베이스와, 상기 베이스의 일측에 설치되는 모터와, 상기 모터의 구동축에 장착되고 전면부에는 미세조절볼트가 동심원상으로 취부되는 캠휠과, 상기 캠휠의 전면부에 접촉하여 구동력을 전달하는 복수의 아암ㆍ축ㆍ 바아와, 전달받은 구동력을 이용하여 연료밸브와 공기밸브를 개폐하는 연료밸브 피동축과 공기밸브 피동축을 포함하여 이루어진다. 그리고, 상기 구동력 전달 부분 중 전동바아는 외부 온도변화에 따른 팽창물질의 체적변화에 의해서 길이가 신축되는 것을 특징으로 하는데, 상기 전동바아는 고정축과, 상기 고정축의 일단에 형성되는 실린더와, 상기 실린더의 단부에 결합되는 커버와, 상기 커버를 관통하여 설치되는 가동축과, 상기 커버의 후단에 설치되는 벨로우즈와, 상기 가동축의 후단과 상기 커버의 선단 사이에 설치되는 인장스프링과, 상기 실린더의 내부공간과 도합관을 통해서 연통되고 외측에는 흡열판이 설치되며 내부에는 팽창물질이 수용되는 팽창탱크를 포함하여 이루어진다.

캠휠, 미세조정볼트, 벨로우즈, 실린더, 아암, 바아, 축

Description

버너화력 조절장치 {APPARATUS FOR CONTROLLING HEATING POWER OF BURNER}

본 발명은 유체 연료를 이용하는 버너에 관한 것으로 더욱 상세하게는 버너에 공급되는 공기와 연료를 조절하는 버너화력 조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 음식조리와 물 끓임을 위하여 과거에는 목재 혹은 석탄 등을 연료로 이용하였는데, 이와 같은 고체 연료는 사용시 화력조절이 힘들고, 연소 후 부산물이 많이 남는다는 단점이 있었다. 따라서 근래에는 고체연료의 사용은 일부 특수 목적으로 사용하는 경우에 한정되고 있으며, 유체 연료가 광범위하게 사용되고 있다.

유동체 연료를 사용하는 버너에는 석유 버너, 가스 버너 등이 있는데 최근 가정에서는 그 운반이 쉽고 별도의 부가 장치가 필요없는 가스 버너가 주로 사용되고 있다. 이들은 고체 연료를 사용하는 것에 비하여 화력의 조절이 쉽고 연소 후 부산물이 거의 남지 않는다는 장점을 가진다.

그러나 종전의 버너는 연소 화력 조절을 위하여 별도의 수동 조작이 필요하 다는 문제점이 있다.

그리고, 외부 공기온도의 변화에 따라 연료 공급과 공기 공급을 보상해 주지 아니 하여 외부 공기온도가 높으면 공급되는 연료와 공기의 밀도가 줄어들고 공급되는 연료와 공기의 질량이 줄어들어 버너의 연소열량이 상대적으로 감소되고, 외부 공기온도가 낮으면 공급되는 연료와 공기의 밀도가 늘어나서 버너의 연소열량이 상대적으로 증가되는 바 외부 공기온도의 변화에 따라 일정한 연소 열량을 유지하기 힘들다는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 버너의 화력을 자동으로 조절하도록 하고, 외부온도에 무관하게 버너의 연소 화력을 일정하게 유지하도록 하는 버너화력 조절장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 본 발명의 목적은, 베이스와, 상기 베이스의 일측에 설치되는 모터와, 상기 모터의 구동축에 장착되고 전면부에는 미세조절볼트가 동심원상으로 취부되는 캠휠과, 상기 베이스에 회동가능하게 지지고정되고 제 1 캠아암과 제 1 스프링아암과 제 1 구동아암이 고정장착되는 제 1 구동축과, 상기 제 1 스프링아암의 단부에 그 일단이 결합되고 그 타단은 상기 베이스에 고정되어 상기 제 1 캠아암의 단부가 상기 캠휠의 전면에 지속적으로 접촉되도록 탄성력을 제공하는 제 1 스프링과, 상기 제 1 구동축과 평행하게 이격 설치되고 상기 베이스에 회동가능하게 지지고정되며 제 1 피동아암과 제 1 연결아암이 고정장착되는 제 1 피동축과, 상기 제 1 구동아암과 상기 제 1 피동아암 사이에 결합되어 구동력을 전달하는 제 1 전동바아와, 상기 제 1 연결아암에 그 일단이 결합되는 제 1 연결바아와, 상기 제 1 연결바아의 타단에 결합되고 버너의 연료밸브 피동축에 고정장착되어 연료밸브의 개폐를 조절하는 연료밸브아암을 포함하여 이루어지는 버너화력 조절장치를 제공함에 의해서 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제 1 전동바아는 외부 온도변화에 따른 팽창물질의 체적변화에 의해서 길이가 신축된다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 제 1 전동바아는, 상기 제 1 피동아암의 단부에 그 후단이 회동가능하게 결합되는 고정축과, 상기 고정축의 선단부에 일체로 형성되는 실린더와, 상기 실린더의 선단부에 결합되고 중앙부에 가동공이 형성되는 커버와, 상기 커버의 후단부에 그 선단부가 결합되고 상기 실린더의 내부에 설치되는 벨로우즈와, 상기 커버의 가동공에 슬라이딩 이동가능하도록 설치되고 그 후단은 상기 벨로우즈의 후단면에 접하도록 설치되며 그 선단은 상기 제 1 구동아암의 단부에 회동가능하게 결합되는 가동축과, 상기 가동축의 후단에 그 일단이 고정되고 상기 커버의 선단부 내측에 그 타단이 고정되어 상기 가동축에 탄성력을 제공하는 인장스프링과, 상기 실린더의 내부공간과 도합관을 통해서 연통되고 그 내부에는 상기 팽창물질이 수용되며 그 외측에는 흡열판이 설치되는 팽창탱크를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 베이스에 회동가능하게 지지고정되고 제 2 캠아암과 제 2 스프링아암과 제 2 구동아암이 고정장착되는 제 2 구동축과, 상기 제 2 스프링아암의 단부에 그 일단이 결합되고 그 타단은 상기 베이스에 고정되어 상기 제 2 캠아암의 단부가 상기 캠휠의 전면에 지속적으로 접촉되도록 탄성력을 제공하는 제 2 스프링과, 상기 제 2 구동축과 평행하게 이격 설치되고 상기 베이스에 회동가능하게 지지고정되며 제 2 피동아암과 제 2 연결아암이 고정장착되는 제 2 피동축과, 상기 제 2 구동아암과 상기 제 2 피동아암 사이에 결 합되어 구동력을 전달하는 제 2 전동바아와, 상기 제 2 연결아암에 그 일단이 결합되는 제 2 연결바아와, 상기 제 2 연결바아의 타단에 결합되고 버너의 공기밸브 피동축에 고정장착되어 공기밸브의 개폐를 조절하는 공기밸브아암을 더 포함하여 이루어진다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 제 2 전동바아는 외부 온도변화에 따른 팽창물질의 체적변화에 의해서 길이가 신축된다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 제 2 전동바아는, 상기 제 2 피동아암의 단부에 그 후단이 회동가능하게 결합되는 고정축과, 상기 고정축의 선단부에 일체로 형성되는 실린더와, 상기 실린더의 선단부에 결합되고 중앙부에 가동공이 형성되는 커버와, 상기 커버의 후단부에 그 선단부가 결합되고 상기 실린더의 내부에 설치되는 벨로우즈와, 상기 커버의 가동공에 슬라이딩 이동가능하도록 설치되고 그 후단은 상기 벨로우즈의 후단면에 접하도록 설치되며 그 선단은 상기 제 2 구동아암의 단부에 회동가능하게 결합되는 가동축과, 상기 가동축의 후단에 그 일단이 고정되고 상기 커버의 선단부 내측에 그 타단이 고정되어 상기 가동축에 탄성력을 제공하는 인장스프링과, 상기 실린더의 내부공간과 도합관을 통해서 연통되고 그 내부에는 상기 팽창물질이 수용되며 그 외측에는 흡열판이 설치되는 팽창탱크를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 버너화력 조절장치에 의하면, 버너의 화력을 자동으로 조절 하도록 하고, 외부 공기온도에 무관하게 버너의 연소 화력을 일정하게 유지하도록 할 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다. 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 1에서는 본 발명에 따른 버너화력 조절장치(1)의 사시도가 도시되고, 도 2에서는 본 발명에 따른 버너화력 조절장치(1)의 일 부품인 제 1 전동바아(60)의 단면도가 도시된다.

본 발명에 따른 버너화력 조절장치(1)는 베이스(10)와, 베이스(10)의 일측에 설치되는 모터(20)와, 모터(20)의 구동축(21)에 장착되고 전면부에 미세조절볼트(31)가 동심원상으로 취부되는 캠휠(30)과, 베이스(10)에 회동가능하게 지지고정되고 제 1 캠아암(41)과 제 1 스프링아암(45)과 제 1 구동아암(43)이 고정장착되는 제 1 구동축(40)과, 제 1 스프링아암(45)의 단부에 그 일단이 결합되고 그 타단은 베이스(10)에 고정되어 제 1 캠아암(41)의 단부가 캠휠(30)의 전면에 지속적으로 접촉되도록 탄성력을 제공하는 제 1 스프링(47)과, 제 1 구동축(40)과 평행하게 이격 설치되고 베이스(10)에 회동가능하게 지지고정되며 제 1 피동아암(51)과 제 1 연결아암(53)이 고정장착되는 제 1 피동축(50)과, 제 1 구동아암(43)과 제 1 피동아암(51) 사이에 결합되어 구동력을 전달하는 제 1 전동바아(60)와, 제 1 연결아암(53)에 그 일단이 결합되는 제 1 연결바아(70)와, 제 1 연결바아(70)의 타단에 결합되고 버너(310)의 연료밸브 피동축(81)에 고정장착되어 연료밸브(도시되지 않음)의 개폐를 조절하는 연료밸브아암(83)을 포함하여 이루어진다.

베이스(10)는 본 발명에 따른 버너화력 조절장치(1)의 하부기초패널을 형성하는데, 축을 고정하고 지지하는 부분이라는 점과 버너(310)의 열기에 잘 견딜 수 있어야 한다는 점을 고려할 때 금속재로 제조되는 것이 바람직하다.

그리고, 베이스(10)의 일측에는 밸브의 개폐를 위한 구동력을 제공하는 모터(20)가 설치되는데, 연료밸브(도시되지 않음)와 공기밸브(150)의 개폐를 정밀하게 조절하기 위해서 스텝모터(20)가 설치된다.

한편, 모터(20)의 구동축(21)에는 캠휠(30)이 장착되는데, 캠휠(30)은 판상으로 형성되고 캠휠(30)의 전면에는 동심원상으로 미세조절볼트(31)가 취부된다. 한편 캠휠(30)은 회전에 의해 제 1 캠아암(41)을 작동시키는 역할을 한다.

캠휠(30)에 장착되는 미세조절볼트(31)는 캠휠(30)의 전면에 동심원상으로 취부되며, 그 결합은 캠휠(30)의 전면으로 돌출되는 미세조절볼트(31)의 길이 조절이 가능하도록 나사결합으로 이루어지는 것이 바람직하다.

특히, 캠휠(30)에 취부되는 미세조절볼트(31)는 돌출되는 길이가 균일하도록 취부될 수도 있지만, 순차적으로 길어지도록 혹은 순차적으로 짧아지도록 취부되어 버너(310)의 화력을 시간경과에 따라서 점차적으로 강해지도록 혹은 점차적으로 약해지도록 할 수도 있다. 미세조절볼트(31)는 하나의 원주상으로 취부될 수도 있지만 반지름이 각각 다른 두 개의 원주상으로 취부되어 연료밸브(도시되지 않음)와 공기밸브(150) 개폐를 각각 조절할 수도 있다.

캠휠(30)의 전면 일측의 베이스(10)에는 제 1 구동축(40)이 캠휠(30)의 전면과 평행하게 설치되는데, 베이스(10)에 한 쌍의 축지지대(11)가 이격 설치되고 제 1 구동축(40)의 양단이 축지지대(11)에 회동가능하게 지지고정된다. 그리고, 제 1 구동축(40)에는 제 1 캠아암(41)과 제 1 스프링아암(45)과 제 1 구동아암(43)이 고정장착된다. 제 1 구동축(40)은 모터(20)의 구동력을 제 1 피동축(50)으로 전달하는 기능을 수행하고, 궁극적으로는 연료밸브(도시되지 않음)를 개폐하는 구동력을 전달하는 기능을 수행한다.

구체적으로, 제 1 구동축(40)에 고정장착되는 제 1 캠아암(41)은 그 단부가 캠휠(30)에 접촉되는 부분으로, 캠휠(30)의 미세조절볼트(31)의 단부에 접촉되어 연료밸브(도시되지 않음)의 개폐를 조절하게 된다. 특히, 제 1 캠아암(41)에의 단부에는 캠베어링(90)이 장착되어 미세조절볼트(31)와의 접촉을 용이하게 하고 접촉시 소음을 방지하며 제 1 캠아암(41)의 마모를 방지한다.

그리고, 제 1 구동축(40)에 고정장착되는 제 1 스프링아암(45)의 단부에는 제 1 스프링(47)의 일단이 고정되고 제 1 스프링(47)의 타단은 모터(20)가 설치되는 측의 베이스(10)에 고정되어 제 1 구동축(40)에 고정장착된 제 1 캠아암(41)이 캠휠(30)의 전면부에 지속적으로 접촉되도록 탄성력을 제공한다.

또한, 제 1 구동축(40)에 고정장착되는 제 1 구동아암(43)은 제 1 피동 축(50)에 구동력을 전달하기 위한 부재로, 그 단부에는 제 1 전동바아(60)가 회동가능하게 결합된다. 바람직하게는, 제 1 전동바아(60)는 공기의 온도변화에 따라 길이가 신축되는 것을 특징으로 하는데, 제 1 전동바아(60)에 대해서는 후술하기로 한다.

제 1 피동축(50)은 제 1 구동축(40)과 평행하게 이격 설치되는데, 베이스(10)에 이격 설치되는 한 쌍의 축지지대(11)에 그 양단이 회동가능하게 지지고정된다. 제 1 피동축(50)에는 제 1 피동아암(51)과 제 1 연결아암(53)이 고정장착된다.

제 1 피동축(50)에 고정장착되는 제 1 피동아암(51)의 단부에는 제 1 전동바아(60)가 회동가능하게 결합되는데, 제 1 피동아암(51)은 제 1 구동축(40)의 구동력을 제 1 피동축(50)에 전달하는 역할을 수행한다. 그리고, 제 1 피동축(50)에 고정장착되는 제 1 연결아암(53)의 단부에는 제 1 연결바아(70)가 회동가능하게 결합되어 연료밸브 피동축(81)으로 구동력을 전달하는 역할을 수행한다.

버너(310)의 연료밸브 피동축(81)에는 연료밸브아암(83)이 고정장착되는데, 연료밸브 아암의 단부에는 제 1 연결바아(70)가 회동 가능하도록 결합된다. 제 1 연결바아(70)는 버너(310)의 연료밸브 피동축(81)에 고정장착되는 연료밸브아암(83)에 회동가능하게 결합되어 제 1 피동축(50)의 구동력을 연료밸브 피동축(81)으로 전달하는 기능을 수행한다. 그리고, 연료밸브 피동축(81)은 연료밸브(도시되지 않음)와 직접 연결되어 제 1 연결바아(70)를 통하여 전달된 구동력을 이용하여 연료밸브(도시되지 않음)를 개폐하는 역할을 수행한다.

바람직하게는 본 발명에 따른 버너화력 조절장치(1)는, 베이스(10)에 회동가능하게 지지고정되고 제 2 캠아암(111)과 제 2 스프링아암(115)과 제 2 구동아암(113)이 고정장착되는 제 2 구동축(110)과, 제 2 스프링아암(115)의 단부에 그 일단이 결합되고 그 타단은 베이스(10)에 고정되어 제 2 캠아암(111)의 단부가 캠휠(30)의 전면에 지속적으로 접촉되도록 탄성력을 제공하는 제 2 스프링(117)과, 제 2 구동축(110)과 평행하게 이격 설치되고 베이스(10)에 회동가능하게 지지고정되며 제 2 피동아암(121)과 제 2 연결아암(123)이 고정장착되는 제 2 피동축(120)과, 제 2 구동아암(113)과 제 2 피동아암(121) 사이에 결합되어 구동력을 전달하는 제 2 전동바아(130)와, 제 2 연결아암(123)에 그 일단이 결합되는 제 2 연결바아(140)와, 제 2 연결바아(140)의 타단에 결합되고 버너(310) 공기밸브 피동축(151)에 고정장착되어 공기밸브(150)의 개폐를 조절하는 공기밸브아암(153)을 더 포함하여 이루어진다.

캠휠(30)의 전면 타측에는 제 2 구동축(110)이 캠휠(30)의 전면부와 평행하게 설치되는데, 한 쌍의 축지지대(11)가 베이스(10)에 이격 설치되고 제 2 구동축(110)의 양단이 축지지대(11)에 회동가능하게 지지고정된다. 그리고, 제 2 구동축(110)에는 제 2 캠아암(111)과 제 2 스프링아암(115)과 제 2 구동아암(113)이 고정장착된다. 제 2 구동축(110)은 모터(20)의 구동력을 제 2 피동축(120)으로 전달하고, 궁극적으로는 공기밸브 피동축(151)으로 구동력을 전달하여 공기밸브(150)를 개폐하는 기능을 수행한다.

제 2 구동축(110)에 고정장착되는 제 2 캠아암(111)은 캠휠(30)에 접촉되는 부분으로, 구체적으로는 캠휠(30)의 미세조절볼트(31)의 단부에 접촉되어 버너(310) 공기밸브(150)의 개폐를 제어하게 된다. 특히, 제 2 캠아암(111)의 단부에는 캠베어링(90)이 장착되어 미세조절볼트(31)와 접촉시 소음을 방지하고 부품의 마모를 방지한다.

그리고, 제 2 구동축(110)에 고정장착되는 제 2 스프링아암(115)의 단부에는 제 2 스프링(117)의 일단이 고정되고, 제 2 스프링(117)의 타단은 모터(20)가 설치되는 측의 베이스(10)에 고정되어 제 2 구동축(110)에 고정장착된 제 2 캠아암(111)이 캠휠(30)의 전면부에 지속적으로 접촉되도록 탄성력을 제공한다.

또한, 제 2 구동축(110)에 고정장착되는 제 2 구동아암(113)은 제 2 피동축(120)에 구동력을 전달하기 위한 부재로 그 단부에는 제 2 전동바아(130)가 회동가능하게 결합된다.

바람직하게는 제 2 전동바아(130)는 공기의 온도에 따라 길이가 신축되는 것을 특징으로 하는데, 제 2 전동바아(130)에 대해서는 후술하기로 한다.

제 2 피동축(120)은 제 2 구동축(110)과 평행하게 이격 설치되는데, 베이스(10)에 이격 설치되는 한 쌍의 축지지대(11)에 제 2 피동축(120)의 양단이 회동가능하게 지지고정된다. 제 2 피동축(120)에는 제 2 피동아암(121)과 제 2 연결아암(123)이 고정장착된다.

제 2 피동축(120)에 고정장착되는 제 2 피동아암(121)의 단부에는 제 2 전동바아(130)가 회동가능하게 결합되어 제 2 구동축(110)의 구동력을 제 2 피동 축(120)에 전달하는 역할을 수행한다. 그리고, 제 2 피동축(120)에 고정장착되는 제 2 연결아암(123)의 단부는 제 2 연결바아(140)에 회동가능하게 결합되어 버너(310)의 공기밸브 피동축(151)으로 구동력을 전달하는 역할을 수행한다.

버너(310)의 공기밸브 피동축(151)에는 공기밸브아암(153)이 고정장착되는데, 공기밸브아암(153)의 단부에는 제 2 연결바아(140)가 회동가능하도록 결합된다. 제 2 연결바아(140)는 버너(310)의 공기밸브 피동축(151)에 고정장착되는 공기밸브아암(153)에 회동가능하게 결합되어 제 2 피동축(120)의 구동력을 공기밸브 피동축(151)으로 전달하는 기능을 수행한다. 그리고, 공기밸브 피동축(151)은 공기밸브(150)와 직접 연결되어 제 2 연결바아(140)를 통하여 전달된 구동력을 이용하여 공기밸브(150)를 개폐하는 역할을 수행한다.

바람직하게는 제 1 전동바아(60)와 제 2 전동바아(130)는 외부 온도변화에 따른 팽창물질(280)의 체적변화에 의해서 길이가 신축되는 것을 특징으로 하는데, 이하에서는 도 2에 도시된 제 1 전동바아(60)의 단면도를 참조하여 이를 설명한다.

제 1 전동바아(60)는 제 1 피동아암(51)의 단부에 그 후단이 회동가능하게 결합되는 고정축(230)과, 고정축(230)의 선단부에 일체로 형성되는 실린더(210)와, 실린더(210)의 선단부에 결합되고 중앙부에 가동공(221)이 형성되는 커버(220)와, 커버(220)의 후단부에 그 선단부가 결합되고 실린더(210)의 내부에 설치되는 벨로우즈(260)와, 커버(220)의 가동공(221)에 슬라이딩 이동가능하도록 설치되고 그 후단은 벨로우즈(260)의 후단면에 접하도록 설치되며 그 선단은 제 1 구동아암(43)의 단부에 회동가능하게 결합되는 가동축(240)과, 가동축(240)의 후단에 그 일단이 고정되고 커버(220)의 선단부 내측에 그 타단이 고정되어 가동축(240)에 탄성력을 제공하는 인장스프링(250)과, 실린더(210)의 내부공간과 도합관(271)을 통해서 연통되고 그 내부에는 팽창물질(280)이 수용되며 그 외측에는 흡열판(273)이 설치되는 팽창탱크(270)를 포함하여 이루어진다.

고정축(230)의 후단은 도 1에 도시된 제 1 피동아암(51)의 단부에 회동가능하게 결합되는데, 이 고정축(230)의 선단부에는 실린더(210)가 일체로 형성된다. 실린더(210)에는 도합관(271)의 연결을 위한 연결부위가 형성된다.

그리고, 커버(220)는 실린더(210)의 선단에 결합되고 커버(220)의 중앙부에는 가동축(240)의 설치를 위한 가동공(221)이 형성된다. 커버(220)와 실린더(210)의 선단부와의 결합은 팽창물질(280)의 외부 누출을 방지하기 위한 밀봉구조로 이루어지는데, 커버(220)와 실린더(210) 결합부위에는 개스킷이 개재될 수 있다. 실린더(210)와 커버(220)는 외부공기 압력에 의해서 그 내부압력이 변화되지 아니하도록 금속과 같은 강성이 높은 재료로 제조되는 것이 바람직하다.

그리고, 벨로우즈(260)의 선단부는 커버(220)의 후단부에 결합되고, 벨로우즈(260)는 실린더(210)의 내부에 설치된다. 덧붙여서, 벨로우즈(260)와 커버(220)의 결합은 팽창물질(280)이 유출되지 아니하도록 밀봉구조로 결합된다.

벨로우즈(260)는 실린더(210) 내부에 수용되는 팽창물질(280)의 팽창압력을 선단부를 향하는 힘으로 변환하여 가동축(240)을 선단부로 이동시키는 역할을 한다.

벨로우즈(260)의 선단부에는 커버(220)와의 결합을 위한 결합부가 형성되고 그 후단부는 가동축(240)의 후단면에 접하도록 평면으로 형성된다. 벨로우즈(260)의 측면부위는 벨로우즈(260)의 인장과 수축을 용이하게 하는 주름이 형성된다. 벨로우즈(260)는 실린더(210) 내부의 팽창물질(280)이 외부로 누출되지 아니하도록 밀봉구조로 제조되고 고무 또는 실리콘과 같은 유연성 있는 재료로 제조된다.

그리고, 가동축(240)은 커버(220)의 가동공(221)에 슬라이딩 이동가능하도록 설치되고 그 후단은 벨로우즈(260)의 후단면에 접하도록 설치되며 가동축(240)의 선단은 제 1 구동아암(43)의 단부에 회동가능하게 결합된다. 가동축(240)은 실린더(210) 내부에 수용되는 팽창물질(280)의 팽창에 의하여 선단측으로 슬라이딩 이동한다.

인장스프링(250)의 일단은 가동축(240)의 후단에 형성되는 스프링고정홈(241)에 고정되고, 인장스프링(250)의 타단은 커버(220)의 선단부 내측에 고정된다. 인장스프링(250)은 가동축(240)을 후단으로 이동시키는 탄성력을 제공하는 기능을 수행한다.

팽창탱크(270)는 실린더(210)의 내부공간과 도합관(271)을 통해서 연통되고 팽창탱크(270)의 내부에는 팽창물질(280)이 수용되고 팽창탱크(270)의 외측에는 주위 공기의 열흡수를 위한 흡열판(273)이 설치된다. 실린더(210)의 내부공간과 팽창탱크(270)는 도합관(271)을 통해서 연통되어 그 내부의 압력은 서로 동일하다.

덧붙여서, 도합관(271)과 팽창탱크(270)는 외부공기 압력에 의해 내부압력이 변화되지 아니하도록 금속 등의 강성이 높은 재료로 제조되고, 팽창탱크(270)에 수용되는 팽창물질(280)은 온도변화에 대해서 그 부피변화가 큰 유체가 사용되는 것이 바람직하다. 구체적으로는 기체 또는 수은 등의 유체가 팽창물질(280)로 사용될 수 있다. 팽창탱크(270)의 외측에 설치되는 흡열판(273)은 외부 공기의 온도변화를 빠르게 팽창탱크(270) 내부의 팽창물질(280)로 전달하는 역할을 수행한다.

제 2 전동바아(130)도 제 1 전동바아(60)와 같은 구성을 가지는데 다만, 제 2 전동바아(130)의 고정축(230)은 제 2 피동아암(121)에 회동가능하게 결합되고 제 2 전동바아(130)의 가동축(240)은 제 2 구동아암(113)에 회동가능하게 결합된다는 점에서는 차이가 있다.

도 3a와 도 3b에서는 본 발명에 따른 버너화력 조절장치(1)의 작동도가 도시되고, 도 4a와 도 4b에서는 본 발명에 따른 버너화력 조절장치(1)의 일 부품인 제 1 전동바아(60)의 작동도가 도시된다.

이하에서는 도 3a와 도 3b를 참조하여 본 발명에 따른 버너화력 조절장치(1)의 작동원리를 설명한다.

모터(20)를 작동시키면 도 3a에 도시된 것과 같이 모터(20)의 구동축(21)에 장착된 캠휠(30)은 회전하고, 캠휠(30)의 전면 동심원상에 취부되는 미세조절볼트(31)가 제 1 캠아암(41)을 우측으로 밀어주어 제 1 캠아암(41)은 우측으로 회전한다. 따라서, 제 1 캠아암(41)에 고정장착된 제 1 구동축(40)은 우측으로 회전하고, 제 1 구동축(40)에 고정장착된 제 1 구동아암(43)도 우측으로 회전한다.

그리고, 제 1 구동아암(43)의 단부에 결합된 제 1 전동바아(60)는 제 1 구동 아암(43)의 회전에 의해 우측으로 직선운동하고, 그 결과 제 1 전동바아(60)에 연결되는 제 1 피동아암(51), 제 1 피동축(50) 및 제 1 연결아암(53)은 우측으로 회전한다.

제 1 연결아암(53)의 회전으로 인하여 제 1 연결아암(53)의 단부에 결합된 제 1 연결바아(70)는 우측으로 직선운동하고, 제 1 연결바아(70)와 그 단부에서 결합되는 연료밸브아암(83)은 우측으로 회전한다.

최종적으로, 연료밸브아암(83)에 고정장착된 연료밸브 피동축(81)이 우측으로 회전하여 연료밸브(도시되지 않음)가 개방된다. 이때 연료밸브(도시되지 않음)의 개방 정도는 캠휠(30)에 취부되는 미세조절볼트(31)의 돌출 길이를 조절하여 변화시킬 수 있다.

그리고, 전술한 것과 동일한 작동원리로 공기밸브아암(153)이 우측으로 회전하고 공기밸브아암(153)에 고정장착된 공기밸브 피동축(151)이 우측으로 회전하여 공기밸브(150)가 개방된다.

도 3b에서 도시된 것과 같이 모터(20)의 회전에 의해 미세조절볼트(31)가 전면으로 돌출되어 있는 부분을 통과하여 미세조절볼트(31)가 돌출되지 아니한 캠휠(30)의 원주상에 제 1 캠아암(41)이 접촉하게 되면 제 1 스프링(47)의 탄성력에 의해서 제 1 캠아암(41)은 좌측으로 회전하게 된다. 제 1 캠아암(41)에 순차적으로 연결되는 제 1 구동축(40)과 제 1 피동축(50) 및 연료밸브 피동축(81)은 좌측으로 회전하게 되고 연료밸브(도시되지 않음)는 폐쇄된다.

그리고, 전술한 것과 동일한 작동원리로 공기밸브 피동축(151)은 좌측으로 회전하고 공기밸브(150)는 폐쇄된다.

나아가, 모터(20)의 작동과 캠휠(30)의 미세조절볼트(31)의 조절을 통하여 연료밸브(도시되지 않음)와 공기밸브(150)의 개폐 여부 및 개폐 정도를 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 시간에 따라 연료밸브(도시되지 않음)와 공기밸브(150)의 개폐정도를 조절하여 음식의 조리를 용이하게 할 수 있다.

이하에서는 도 4a와 도 4b를 참조하여 본 발명에 따른 버너화력 조절장치(1)의 일 부품인 제 1 전동바아(60) 및 제 2 전동바아(130)의 작동원리를 설명한다.

외부공기의 온도상승에 의해서 외부에 설치되는 팽창탱크(270)의 팽창물질(280)이 팽창하게 되면 팽창탱크(270) 내부의 압력이 증가하고, 팽창탱크(270) 내부에 수용되는 팽창물질(280)은 실린더(210)의 내부공간으로 유입된다. 팽창물질(280)이 실린더(210)의 내부공간으로 유입됨에 따라서 실린더(210)의 내부압력은 상승하고 도 4a에서 도시된 것과 같이 벨로우즈(260)는 좌측으로 밀려난다. 그 결과 가동축(240)이 좌측으로 이동한다. 즉, 제 1 전동바아(60)와 제 2 전동바아(130)는 인장된다.

이때, 도 3a를 참조하여 설명하면 제 1 전동바아(60)의 인장에 의해 제 1 피동아암(51)은 우측으로 회전하고, 그 결과 연료밸브(도시되지 않음)는 더 개방된다. 그리고, 제 2 전동바아(130)의 인장에 의해 제 2 피동아암(121)은 우측으로 회전하고, 그 결과 공기밸브(150)는 더 개방된다.

외부공기의 온도가 하강하면 외부에 설치되는 팽창탱크(270) 내부의 팽창물질(280)이 수축하게 되고 팽창탱크(270) 내부의 압력은 감소한다. 실린더(210)의 내부공간에 수용되는 팽창물질(280)은 팽창탱크(270)쪽으로 유출되며 실린더(210) 의 내부압력도 감소된다. 따라서, 도 4b에 도시된 것과 같이 가동축(240)에 설치되는 인장스프링(250)의 탄성력에 의해서 가동축(240)이 우측으로 이동한다. 즉 제 1 전동바아(60)는 수축되고, 동일한 원리로 제 2 전동바아(130)도 수축된다.

이때, 도 3a를 참조하여 설명하면 제 1 전동바아(60)의 수축에 의해 제 1 피동아암(51)은 좌측으로 회전하고, 그 결과 연료밸브(도시되지 않음)는 약간 폐쇄된다. 그리고, 제 2 전동바아(130)의 수축에 의해 제 2 피동아암(121)은 좌측으로 회전하고, 그 결과 공기밸브(150)는 약간 폐쇄된다.

제 1 전동바아(60) 및 제 2 전동바아(130)와 연통되는 팽창탱크(270)는 공기 중에 설치되어 일중 공기온도 변화 또는 연중 공기온도 변화에 따라서 제 1 전동바아(60)와 제 2 전동바아(130)는 인장과 수축을 반복하게 된다.

샤를의 법칙에 의하여 기체는 온도에 비례하여 팽창하므로 버너(310)의 연료인 가스와 연소에 필요한 공기도 외부 온도에 비례하여 그 부피가 팽창한다. 즉, 여름철에는 외부 온도가 높으므로 연료와 공기의 부피는 팽창하고 그 밀도는 낮아져서 개방된 연료밸브(도시되지 않음)와 공기밸브(150)를 통하여 단위시간당 공급되는 연료와 공기의 질량은 줄어들고 연소 열량은 감소된다. 또한, 겨울철에는 외부온도가 낮으므로 단위시간당 공급되는 연료와 공기의 질량은 늘어나고 연소 열량은 증가된다.

따라서, 공기온도의 변화에 따라 공급되는 연료와 공기의 양을 보상해 주면 그 연소 열량을 일정하게 유지해 줄 수 있다. 전술한 제 1 전동바아(60)와 제 2 전동바아(130)에 의하면, 외부의 공기온도가 높으면 공급되는 연료와 공기의 부피를 늘리고 공기온도가 낮으면 공급되는 연료와 공기의 부피를 줄여서 공기온도와 무관 하게 일정한 질량의 연료와 공기를 공급하여 화력을 일정하게 유지하게 된다.

도 5에서는 본 발명에 따른 버너화력 조절장치(1)의 팽창탱크(270)가 공기 중에 설치된 상태의 사용상태도가 도시된다.

본 발명에 따른 버너화력 조절장치(1)는 버너(310) 내부의 일측에 설치되고 버너(310)의 연료밸브 피동축(81)과 공기밸브 피동축(151)에는 각각 연료밸브아암(83)과 공기밸브아암(153)이 고정장착되어 제 1 연결바아(70)와 제 2 연결바아(140)에 연결된다.

모터(20)를 제어하기 위한 스위치(320)는 버너(310)의 전면에 설치되고 외부 공기온도 감지를 위한 팽창탱크(270)는 버너(310)의 외측면 일측에 설치된다. 버너(310)의 가열부(330)에는 스위치(320)에 의해서 가동되는 점화장치가 설치된다.

버너(310)의 전면에 설치된 스위치(320)를 조작하면 버너화력 조절장치(1)에 의하여 연료밸브(도시되지 않음)와 공기밸브(150)가 개방되고 연료와 공기가 가열부(330)로 공급되며 점화장치에 의해서 가열부(330)에서 점화가 이루어진다.

특히, 본 발명에 따른 버너화력 조절장치(1)에 의하면 요리의 종류에 따라 캠휠(30)의 미세조절볼트(31)를 조절하여 연소 열량을 시간별로 다르게 조절하여 가열할 수 있다. 그리고, 캠휠(30)의 미세조절볼트(31)의 조절에 의해 특정시간에 자동으로 점화가 이루어지고 가열이 완료되면 자동으로 소화가 되도록 설정할 수도 있다.

팽창탱크(270)는 버너(310)의 외측에 설치되어 외부 공기온도에 따라서 팽창 탱크(270) 내부에 수용되는 팽창물질(280)을 팽창 또는 수축시킨다. 공기온도가 높으면 공급되는 연료와 공기의 부피를 늘리고 공기온도가 낮으면 공급되는 연료와 공기의 부피를 줄여서 공기온도와 무관하게 일정한 질량의 연료와 공기를 공급하여 연소 화력을 일정하게 유지하게 된다.

전술한 것과는 달리, 제 1 전동바아(60)에 연결되는 팽창탱크(270)는 연료공급관의 외측에 설치하여 공급되는 연료의 온도를 정확하게 감지하여 정밀한 보상을 해줄 수도 있다.

나아가, 제 1 전동바아(60)의 인장시 연료밸브(도시되지 않음)를 폐쇄하도록 제 1 전동바아(60)를 베이스(10)의 하부에 설치하고, 제 1 전동바아(60)에 연결되는 팽창탱크(270)를 버너(310)의 가열부(330)에 설치하여, 본 발명을 버너의 가열부(330)가 과열되는 경우 연료를 차단하도록 하는 안전장치로 사용할 수도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 버너화력 조절장치의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 제 1 전동바아의 단면도.

도 3a 와 도 3b는 본 발명에 따른 버너화력 조절장치의 작동도.

도 4a 와 도 4b는 본 발명에 따른 제 1 전동바아의 작동도.

도 5는 본 발명에 따른 버너화력 조절장치의 사용상태도.

<도면의 주요 부분의 설명>

1; 버너화력 조절장치

10; 베이스 11; 축지지대

20; 모터 21; 구동축

30; 캠휠 31; 미세조절볼트

40; 제 1 구동축 41; 제 1 캠아암

43; 제 1 구동아암 45; 제 1 스프링아암

47; 제 1 스프링 50; 제 1 피동축

51; 제 1 피동아암 53; 제 1 연결아암

60; 제 1 전동바아 70; 제 1 연결바아

83; 연료밸브아암 90; 캠베어링

삭제

110; 제 2 구동축 111; 제 2 캠아암

113; 제 2 구동아암 115; 제 2 스프링아암

117; 제 2 스프링 120; 제 2 피동축

121; 제 2 피동아암 123; 제 2 연결아암

130; 제 2 전동바아 140; 제 2 연결바아

150; 공기밸브 151; 공기밸브 피동축

153; 공기밸브아암 210; 실린더

220; 커버 221; 가동공

230; 고정축 240; 가동축

241; 스프링고정홈 250; 인장스프링

260; 벨로우즈 270; 팽창탱크

271; 도합관 273; 흡열판

280; 팽창물질 310; 버너

320; 스위치 330; 가열부

Claims (6)

1. 베이스;

   상기 베이스의 일측에 설치되는 모터;

   상기 모터의 구동축에 장착되고 전면부에는 미세조절볼트가 동심원상으로 취부되는 캠휠;

   상기 베이스에 회동가능하게 지지고정되고 제 1 캠아암과 제 1 스프링아암과 제 1 구동아암이 고정장착되는 제 1 구동축;

   상기 제 1 스프링아암의 단부에 그 일단이 결합되고 그 타단은 상기 베이스에 고정되어 상기 제 1 캠아암의 단부가 상기 캠휠의 전면에 지속적으로 접촉되도록 탄성력을 제공하는 제 1 스프링;

   상기 제 1 구동축과 평행하게 이격 설치되고 상기 베이스에 회동가능하게 지지고정되며 제 1 피동아암과 제 1 연결아암이 고정장착되는 제 1 피동축;

   상기 제 1 구동아암과 상기 제 1 피동아암 사이에 결합되어 구동력을 전달하는 제 1 전동바아;

   상기 제 1 연결아암에 그 일단이 결합되는 제 1 연결바아; 및

   상기 제 1 연결바아의 타단에 결합되고 버너의 연료밸브 피동축에 고정장착되어 연료밸브의 개폐를 조절하는 연료밸브아암;을 포함하여 이루어지는 버너화력 조절장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 제 1 전동바아는 외부 온도변화에 따른 팽창물질의 체적변화에 의해서 길이가 신축되는 것을 특징으로 하는 버너화력 조절장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 제 1 전동바아는,

   상기 제 1 피동아암의 단부에 그 후단이 회동가능하게 결합되는 고정축;

   상기 고정축의 선단부에 일체로 형성되는 실린더;

   상기 실린더의 선단부에 결합되고 중앙부에 가동공이 형성되는 커버;

   상기 커버의 후단부에 그 선단부가 결합되고 상기 실린더의 내부에 설치되는 벨로우즈;

   상기 커버의 가동공에 슬라이딩 이동가능하도록 설치되고 그 후단은 상기 벨로우즈의 후단면에 접하도록 설치되며 그 선단은 상기 제 1 구동아암의 단부에 회동가능하게 결합되는 가동축;

   상기 가동축의 후단에 그 일단이 고정되고 상기 커버의 선단부 내측에 그 타단이 고정되어 상기 가동축에 탄성력을 제공하는 인장스프링; 및

   상기 실린더의 내부공간과 도합관을 통해서 연통되고 그 내부에는 상기 팽창물질이 수용되며 그 외측에는 흡열판이 설치되는 팽창탱크;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 버너화력 조절장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 베이스에 회동가능하게 지지고정되고 제 2 캠아암과 제 2 스프링아암과 제 2 구동아암이 고정장착되는 제 2 구동축;

   상기 제 2 스프링아암의 단부에 그 일단이 결합되고 그 타단은 상기 베이스에 고정되어 상기 제 2 캠아암의 단부가 상기 캠휠의 전면에 지속적으로 접촉되도록 탄성력을 제공하는 제 2 스프링;

   상기 제 2 구동축과 평행하게 이격 설치되고 상기 베이스에 회동가능하게 지지고정되며 제 2 피동아암과 제 2 연결아암이 고정장착되는 제 2 피동축;

   상기 제 2 구동아암과 상기 제 2 피동아암 사이에 결합되어 구동력을 전달하는 제 2 전동바아;

   상기 제 2 연결아암에 그 일단이 결합되는 제 2 연결바아; 및

   상기 제 2 연결바아의 타단에 결합되고 버너의 공기밸브 피동축에 고정장착되어 공기밸브의 개폐를 조절하는 공기밸브아암;을 더 포함하여 이루어지는 버너화력 조절장치.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 제 2 전동바아는 외부 온도변화에 따른 팽창물질의 체적변화에 의해서 길이가 신축되는 것을 특징으로 하는 버너화력 조절장치.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 제 2 전동바아는,

   상기 제 2 피동아암의 단부에 그 후단이 회동가능하게 결합되는 고정축;

   상기 고정축의 선단부에 일체로 형성되는 실린더;

   상기 실린더의 선단부에 결합되고 중앙부에 가동공이 형성되는 커버;

   상기 커버의 후단부에 그 선단부가 결합되고 상기 실린더의 내부에 설치되는 벨로우즈;

   상기 커버의 가동공에 슬라이딩 이동가능하도록 설치되고 그 후단은 상기 벨로우즈의 후단면에 접하도록 설치되며 그 선단은 상기 제 2 구동아암의 단부에 회동가능하게 결합되는 가동축;

   상기 가동축의 후단에 그 일단이 고정되고 상기 커버의 선단부 내측에 그 타단이 고정되어 상기 가동축에 탄성력을 제공하는 인장스프링; 및

   상기 실린더의 내부공간과 도합관을 통해서 연통되고 그 내부에는 상기 팽창물질이 수용되며 그 외측에는 흡열판이 설치되는 팽창탱크;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 버너화력 조절장치.

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