KR102243322B1

KR102243322B1 - 고전압 점화기

Info

Publication number: KR102243322B1
Application number: KR1020200102206A
Authority: KR
Inventors: 김덕철
Original assignee: 김덕철
Priority date: 2020-08-14
Filing date: 2020-08-14
Publication date: 2021-04-21

Abstract

본 발명은, 외부전원으로부터 인가되는 전압을 승압하는 변압기(110), 변압기(110)와 전기적으로 연결되고, 직병렬로 어레이되어 전압을 상승시키거나 전류를 상승시키는 다이오드모듈(120), 다이오드모듈(120)에 전기적으로 직렬로 연결되어 전기에너지를 저장하는 LC회로(130), LC회로(130)에 전기적으로 직렬로 연결되고, 상호 대향하여 이격된 한쌍의 양극전극 및 음극전극과, 양극전극 및 음극전극을 감싸는 진공튜브(141)와, 진공튜브(141) 내부에 충진된 불활성가스로 구성되어 설정 전압 이상에서 전기적으로 도통되는, 트리거(140), 트리거(140)의 양극전극과 전기적으로 연결되는 전극팁(151)과, 트리거(140)의 음극전극과 전기적으로 연결되고 전극팁(151)이 첨단에 결합된 점화봉(152)으로 구성되어, 트리거(140)의 작동에 의해 LC회로(130)에 저장된 전기에너지를 전극팁(151)을 통해 방전시켜 아크를 생성하는, 고전압 점화부(150), 및 변압기(110)와 다이오드모듈(120)과 LC회로(130)와 트리거(140)를 커버하는 본체(160)를 포함하여, 우기시, 강설시 또는 습한 날씨에도 안정적으로 점화 가능하도록 할 수 있는, 고전압 점화기를 개시한다.

Description

고전압 점화기{HIGH VOLTAGE IGNITER}

본 발명은 우기시, 강설시 또는 습한 날씨에도 안정적으로 점화 가능하도록 하고, 원거리에서 아크를 생성하여 점화시키거나 높은 영역에 존재하는 가스도 점화봉의 길이를 연장하여 원거리에서 점화시킬 수 있는, 고전압 점화기에 관한 것이다.

통상, 제철소, 발전소, 석유 화학공장 등 산업현장에서 굴뚝으로 배출되는 미연소가스 점화용 및 발전용 등에서 사용되는 대형 보일러점화용으로 고전압 점화장치가 사용된다.

한편, 우기시, 강설시 또는 습한 날씨에는 높은 습도로 인한 악조건으로 인해 안정적인 점화가 불가능하고, 높은 위치에 위치하는 굴뚝에 인체에 유해한 가스로 인해 접근하기 쉽지 않다.

이에, 우기시, 강설시 또는 습한 날씨에도 안정적으로 점화 가능하도록 하고, 원거리에서 아크를 생성하여 점화시키거나 높은 영역에 존재하는 가스도 점화봉의 길이를 연장하여 원거리에서 점화시킬 수 있는 기술이 요구된다.

한국 공개특허공보 제10-2015-0129832호 (자가 조절형 파워 증폭기를 통한 코로나 점화) 한국 등록특허공보 제10-0644428호 (고전압 점화장치) 한국 등록특허공보 제10-1826303호 (하이브리드 점화 장치의 전기 배치)

본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 우기시, 강설시 또는 습한 날씨에도 안정적으로 점화 가능하도록 하고, 원거리에서 아크를 생성하여 점화시키거나 높은 영역에 존재하는 가스도 점화봉의 길이를 연장하여 원거리에서 점화시킬 수 있는, 고전압 점화기를 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하고자, 본 발명은, 외부전원으로부터 인가되는 전압을 승압하는 변압기; 상기 변압기와 전기적으로 연결되고, 직병렬로 어레이되어 전압을 상승시키거나 전류를 상승시키는 다이오드모듈; 상기 다이오드모듈에 전기적으로 직렬로 연결되어 전기에너지를 저장하는 LC회로; 상기 LC회로에 전기적으로 직렬로 연결되고, 상호 대향하여 이격된 한쌍의 양극전극 및 음극전극과, 상기 양극전극 및 상기 음극전극을 감싸는 진공튜브와, 상기 진공튜브 내부에 충진된 불활성가스로 구성되어 설정 전압 이상에서 전기적으로 도통되는, 트리거; 상기 트리거의 양극전극과 전기적으로 연결되는 전극팁과, 상기 트리거의 음극전극과 전기적으로 연결되고 상기 전극팁이 첨단에 결합된 점화봉으로 구성되어, 상기 트리거의 작동에 의해 상기 LC회로에 저장된 전기에너지를 상기 전극팁을 통해 방전시켜 아크를 생성하는, 고전압 점화부; 및 상기 변압기와 상기 다이오드모듈과 상기 LC회로와 상기 트리거를 커버하는 본체;를 포함하여, 우기시, 강설시 또는 습한 날씨에도 안정적으로 점화 가능하도록 하는, 고전압 점화기를 제공한다.

여기서, 상기 변압기는 AC 220V 또는 100V를 2000V로 승압할 수 있다.

또한, 상기 LC회로의 콘덴서 용량을 조절하여 상기 트리거에 의한 점화횟수 또는 상기 전극팁의 아크의 세기를 조절할 수 있다.

또한, 상기 전극팁은 카본저항기로 구성될 수 있다.

또한, 상기 점화봉은 다단으로 구성되어 길이 연장이 가능하도록 절첩될 수 있다.

또한, 상기 다이오드모듈은 80 내지 100개가 직병렬로 어레이된 다이오드로 구성될 수 있다.

또한, 상기 본체는 절연재질로 구성되어 수밀되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 고전압 점화부와 전기적으로 병렬연결되어 상기 트리거의 작동에 의한 예기치 못한 과전압을 우회시켜 상기 전극팁을 보호하도록 하는 보호회로를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 전극팁에 의해 생성된 아크를 통해, 우기시, 강설시 또는 습한 날씨에도 안정적으로 점화 가능하도록 하고, 점화봉을 다단으로 구성하여 길이 연장이 가능하도록 절첩되어서, 산압현장에서 인체에 해로운 가스를 불로 태워 소진시켜야 하는 경우에, 기존의 점화기로는 접근할 수 없어 점화가 불가능하나 원거리에서 아크를 생성하여 점화시키거나 높은 영역에 존재하는 가스도 점화봉의 길이를 연장하여 원거리에서 점화시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 고전압 점화기의 등가회로를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 고전압 점화기를 구현한 구성도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 1의 고전압 점화기의 사진을 예시한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.

본 발명의 실시예에 의한 고전압 점화기는, 전체적으로, 외부전원으로부터 인가되는 전압을 승압하는 변압기(110), 변압기(110)와 전기적으로 연결되고, 직병렬로 어레이되어 전압을 상승시키거나 전류를 상승시키는 다이오드모듈(120), 다이오드모듈(120)에 전기적으로 직렬로 연결되어 전기에너지를 저장하는 LC회로(130), LC회로(130)에 전기적으로 직렬로 연결되고, 상호 대향하여 이격된 한쌍의 양극전극 및 음극전극과, 양극전극 및 음극전극을 감싸는 진공튜브(141)와, 진공튜브(141) 내부에 충진된 불활성가스로 구성되어 설정 전압 이상에서 전기적으로 도통되는, 트리거(140), 트리거(140)의 양극전극과 전기적으로 연결되는 전극팁(151)과, 트리거(140)의 음극전극과 전기적으로 연결되고 전극팁(151)이 첨단에 결합된 점화봉(152)으로 구성되어, 트리거(140)의 작동에 의해 LC회로(130)에 저장된 전기에너지를 전극팁(151)을 통해 방전시켜 아크를 생성하는, 고전압 점화부(150), 및 변압기(110)와 다이오드모듈(120)과 LC회로(130)와 트리거(140)를 커버하는 본체(160)를 포함하여, 우기시, 강설시 또는 습한 날씨에도 안정적으로 점화 가능하도록 하는 것을 요지로 한다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 전술한 구성의 고전압 점화기를 구체적으로 상술하면 다음과 같다.

우선, 변압기(transformer)(110)는 외부전원으로부터 인가되는 전압을 승압하는데, AC 220V 또는 100V를 2000V로 승압할 수 있다.

다음, 다이오드모듈(120)은 변압기(110)와 전기적으로 연결되고, 직병렬로 어레이되어 전압을 상승시키거나 전류를 상승시킨다.

예컨대, 다이오드모듈(120)은 80 내지 100개가 직병렬로 어레이된 다이오드로 구성되어, 교류를 직류로 변환하고, 즉 8단 직렬연결시에 전압을 8배 상승시키고, 8단 병렬연결시에 다이오드 내부저항을 8배 감소시켜 전류를 8배 증가시켜서, 기존의 고압 다이오드 한개 또는 두개를 사용할 때에 비해 정류효율을 증가시킬 수 있다.

다음, LC회로(130)는 인덕터와 콘덴서로 구성되고, 다이오드모듈(120)에 전기적으로 직렬로 연결되어 전기에너지를 저장한다.

한편, LC회로(130)의 콘덴서 용량을 조절하여 트리거(140)에 의한 점화횟수 또는 전극팁(151)의 아크의 세기를 조절할 수 있다.

다음, 트리거(trigger)(140)는, LC회로(130)에 전기적으로 직렬로 연결되고, 상호 대향하여 이격된 한쌍의 양극전극 및 음극전극과, 양극전극 및 음극전극을 감싸는 진공튜브(141)와, 진공튜브(141) 내부에 충진된 불활성가스로 구성되어서, 설정 전압 이상에서 전기적으로 도통되어 고전압 점화부(150)로 전기에너지를 인가한다.

다음, 고전압 점화부(150)는, 트리거(140)의 양극전극과 전기적으로 연결되는 전극팁(151)과, 트리거(140)의 음극전극과 전기적으로 연결되고 전극팁(151)이 첨단에 결합된 점화봉(152)으로 구성되어, 트리거(140)의 작동에 의해 LC회로(130)에 저장된 전기에너지를 전극팁(151)을 통해 방전시켜 아크를 생성하도록 한다.

여기서, 전극팁(151)은 고주파용 저항인 카본저항기로 구성될 수 있다.

이에, 전극팁(151)에 의해 생성된 아크를 통해, 우기시, 강설시 또는 습한 날씨에도 안정적으로 점화 가능하도록 할 수 있다.

또한, 점화봉(152)은 다단으로 구성되어 길이 연장이 가능하도록 절첩되어서, 산압현장에서 인체에 해로운 가스를 불로 태워 소진시켜야 하는 경우에, 기존의 점화기로는 접근할 수 없어 점화가 불가능하나 원거리에서 아크를 생성하여 점화시키거나 높은 영역, 예컨대 굴뚝에 존재하는 가스도 점화봉(152)의 길이를 연장하여 원거리에서 점화시킬 수도 있다.

한편, 도시되지는 않았으나, 고전압 점화부(150)와 전기적으로 병렬연결되어 트리거(140)의 작동에 의한 예기치 못한 과전압을 우회시켜 전극팁(151)을 보호하도록 하는 보호회로를 더 포함하여서, 전극팁(151)의 내구성을 보다 높일 수도 있다. 여기서, 보호회로는 제너다이오드 또는 릴레리 스위치를 포함하여 과전압에 의한 단락전류를 바이패스시켜 전극팁(151)을 보호하고, 일정 전압 이하로 낮아지면 전극팁(151)과 다시 전기적으로 연결되도록 한다.

다음, 본체(160)는 변압기(110)와 다이오드모듈(120)과 LC회로(130)와 트리거(140)를 커버한다.

예컨대, 본체(160)는 변압기(110)와 다이오드모듈(120)과 LC회로(130)와 트리거(140)를 수용하는 하단커버(161)와, 하단커버(161)에 수밀되도록 렌치볼트(A)와 볼트홀(B)의 체결에 의해 결합되는 상단커버(162)로 구성될 수 있다.

여기서, 본체(160)는 절연재질로 구성되고, 하단커버(161)의 상단 모서리의 테두리를 따라 돌출 형성된 결합링(161a)과, 결합링(161a)에 대향하여 상단커버(162)의 하단 모서리의 테두리를 따라 만인 형성된 결합홈(미도시)의 오링(미도시)을 개재한 상호 체결에 의해 수밀되도록 형성되어서, 우기시, 강설시 또는 습한 날씨에 본체(160) 내부로 수분이 침투하는 것을 방지하여 단락에 따른 고장을 방지할 수도 있다.

따라서, 전술한 바와 같은 고전압 점화기의 구성에 의해서, 전극팁에 의해 생성된 아크를 통해, 우기시, 강설시 또는 습한 날씨에도 안정적으로 점화 가능하도록 하고, 점화봉을 다단으로 구성하여 길이 연장이 가능하도록 절첩되어서, 산압현장에서 인체에 해로운 가스를 불로 태워 소진시켜야 하는 경우에, 기존의 점화기로는 접근할 수 없어 점화가 불가능하나 원거리에서 아크를 생성하여 점화시키거나 높은 영역, 예컨대 굴뚝에 존재하는 가스도 점화봉의 길이를 연장하여 원거리에서 점화시킬 수 있다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

110 : 변압기 120 : 다이오드모듈
130 : LC회로 140 : 트리거
141 : 진공튜브 150 : 고전압 점화부
151 : 전극팁 152 : 점화봉
160 : 본체 161 : 하단커버
162 : 상단커버

Claims

외부전원으로부터 인가되는 전압을 승압하는 변압기;
상기 변압기와 전기적으로 연결되고, 직병렬로 어레이되어 전압을 상승시키거나 전류를 상승시키는 다이오드모듈;
상기 다이오드모듈에 전기적으로 직렬로 연결되어 전기에너지를 저장하는 LC회로;
상기 LC회로에 전기적으로 직렬로 연결되고, 상호 대향하여 이격된 한쌍의 양극전극 및 음극전극과, 상기 양극전극 및 상기 음극전극을 감싸는 진공튜브와, 상기 진공튜브 내부에 충진된 불활성가스로 구성되어 설정 전압 이상에서 전기적으로 도통되는, 트리거;
상기 트리거의 양극전극과 전기적으로 연결되는 전극팁과, 상기 트리거의 음극전극과 전기적으로 연결되고 상기 전극팁이 첨단에 결합된 점화봉으로 구성되어, 상기 트리거의 작동에 의해 상기 LC회로에 저장된 전기에너지를 상기 전극팁을 통해 방전시켜 아크를 생성하는, 고전압 점화부; 및
상기 변압기와 상기 다이오드모듈과 상기 LC회로와 상기 트리거를 커버하는 본체;를 포함하여, 우기시, 강설시 또는 습한 날씨에도 안정적으로 점화 가능하도록 하며,
상기 LC회로의 콘덴서 용량을 조절하여 상기 트리거에 의한 점화횟수 또는 상기 전극팁의 아크의 세기를 조절하는 것을 특징으로 하는, 고전압 점화기.
제1항에 있어서,
상기 변압기는 AC 220V 또는 100V를 2000V로 승압하는 것을 특징으로 하는, 고전압 점화기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 전극팁은 카본저항기로 구성되는 것을 특징으로 하는, 고전압 점화기.
제1항에 있어서,
상기 점화봉은 다단으로 구성되어 길이 연장이 가능하도록 절첩되는 것을 특징으로 하는, 고전압 점화기.
제1항에 있어서,
상기 다이오드모듈은 80 내지 100개가 직병렬로 어레이된 다이오드로 구성되는 것을 특징으로 하는, 고전압 점화기.
제1항에 있어서,
상기 본체는 절연재질로 구성되어 수밀되도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 고전압 점화기.
제1항에 있어서,
상기 고전압 점화부와 전기적으로 병렬연결되어 상기 트리거의 작동에 의한 예기치 못한 과전압을 우회시켜 상기 전극팁을 보호하도록 하는 보호회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 고전압 점화기.