KR102576074B1 - 가스기기의 점화 제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스기기의 점화 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 가스기기 점화시 가스농도가 점화 허용농도 이상일 경우 스파크 장치의 동작을 차단시키고, 점화 허용농도 이하가 될 때까지 가스밸브의 작동을 지연시켜 폭발 점화를 방지하도록 하는데 그 목적이 있다.

Description

가스기기의 점화 제어장치 및 방법 {Apparatus and Method for Ignition Control of Gas Appliance}

본 발명은 가스기기의 점화 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가스기기 점화시 가스농도가 점화 허용농도 이상일 경우 스파크 장치의 동작을 차단시키고, 점화 허용농도 이하가 될 때까지 가스밸브의 작동을 지연시켜 폭발 점화를 방지하도록 하는 가스기기의 점화 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적인 가스기기의 동작구조는 밸브구동 후 점화동작(스파크 구동)하여 일정시간 이내 염이 검출되지 않으면 점화미스로 판별하여 자동으로 밸브를 닫도록 되어 있어, 점화동작 중 버너주변에 가스가 축적되어 있는 경우 폭발점화의 위험이 있었다.

도 1은 종래 기술에 따른 가스누출 방지 시스템의 구성도로서, 가스누출 방지 시스템(100)은 가스레인지(10), 중간밸브(20), 제1 판단부(30), 제2 판단부(40), 중간 밸브 제어부(50), 유량측정 센서(60), 및 경보기(70)로 구성된다.

여기서, 상기 제1 판단부(30)는 가스레인지(10)의 점화여부를 판단하며, 소화안전장치를 이용하여, 솔레노이드 밸브의 개방여부나 소화안전장치에 의해 감지된 온도를 통해 가스레인지(10)의 점화여부를 판단한다.

상기 제2 판단부(40)는 가스레인지(10)에 연결된 가스배관에 설치된 중간밸브(20)의 개방/차단 여부를 판단한다. 이때, 중간밸브(20)는 중간밸브 제어부(50)로부터 수신되는 전기적인 신호에 따라, 온/오프 동작 이 수행될 수 있도록 솔레노이드 밸브로 구현된다.

상기 중간밸브 제어부(50)는 제1 판단부(30)에 의해 가스레인지(10)가 점화되지 않은 것으로 판단되고, 제2 판단부(40)에 의해 중간밸브(20)가 개방된 것으로 판단되면, 중간밸브(20)를 차단 제어하여 가스레인지(10)로 공급되는 가스가 차단되도록 한다.

이러한, 중간밸브 제어부(50)는 가스레인지(10)를 사용할 때마다 사용자가 일일이 중간밸브(20)를 개방/차 단하지 않더라도 가스레인지(10)의 사용유무에 따라 자동적으로 중간밸브(20)를 개방/차단하여 가스의 누출을 방지할 수 있게 된다.

그러나, 이와 같은 종래기술에 따른 가스누출 방지 시스템은 중간밸브 구동 후 점화동작(스파크 구동)하여 일정시간 이내 염이 검출되지 않으면 점화미스로 판별하여 자동으로 밸브를 닫도록 되어 있어, 점화동작 중 버너주변에 가스가 축적되어 있는 경우 폭발점화의 위험이 있었다.

국내특허공개 제10-2005-0118068호 (공개일 2005.12.15.)

따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여, 가스기기 점화시 가스농도가 점화 허용농도 이상일 경우 스파크 장치의 동작을 차단시키고, 점화 허용농도 이하가 될 때까지 가스밸브의 작동을 지연시켜 폭발 점화를 방지하도록 하는 가스기기의 점화 제어장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 가스기기의 점화 제어장치는 가스밸브, 점화장치, 착화장치, 가스농도센서 및 화염검지부와, 입력된 가스농도에 따라 점화를 제어하는 제어부를 구비한 가스기기의 점화 제어장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 가스농도센서로부터 입력된 가스농도 측정값이 폭발 점화 기준농도 이상인지를 판별하는 농도판단부; 상기 화염검지부로부터 점화 여부 상태를 입력받는 착화판단부: 및 상기 착화판단부의 점화여부와 농도판단부의 판단 결과에 따라 점화장치 및 가스밸브의 구동을 제어하는 점화제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 농도판단부는 상기 가스농도센서로부터 입력된 가스농도가 폭발점화 기준농도 이하로 판단될 경우 점화 허용신호를 상기 점화제어부로 입력하고, 상기 점화제어부는 상기 농도판단부로부터 점화 허용신호가 입력됨에 따라 상기 가스밸브를 개방시키고, 점화장치를 구동하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 점화제어부는 상기 농도판단부의 판단결과 가스농도가 기 설정된 폭발점화 기준농도 이상일 경우 상기 가스밸브를 폐쇄시키고, 상기 점화장치의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 가스기기의 점화 제어과정은 가스기기의 점화 입력신호가 입력되면 가스농도센서에서 측정된 가스농도에 따라 점화를 제어하는 제어부를 구비한 가스기기의 점화 제어방법에 있어서, 상기 제어부는 상기 가스농도센서로부터 입력된 현재 가스농도와 기 설정된 폭발점화 기준농도와 비교하는 제1과정; 상기 제1과정에서 비교 결과에 따라 점화여부를 판단하여 점화 온 또는 오프 신호를 발생하는 제2과정; 및 상기 점화여부 판단결과에 따라 점화장치 및 가스밸브를 구동하는 제3과정;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제2과정은 상기 현재 가스농도가 폭발점화 기준농도 이상이면 점화 구동 오프(OFF)신호를 발생하고, 상기 현재 가스농도가 폭발점화 기준농도 이하이면 점화 구동 온(ON) 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 가스기기의 점화 제어장치 및 방법은 점화 구동시, 현재 가스농도를 기준으로 점화장치의 구동여부를 제어하므로, 점화장치의 구동에 따른 스파크 발생으로 인한 폭발점화를 방지하고, 가스 누출시 화재를 방지할 수 있다.

또한, 현재가스농도를 기준으로 가스밸브의 개폐를 제어하므로 가스누설을 방지할 수 있으며, 특히 점화 실패로 인한 재점화시에도 가스농도를 기준으로 점화장치를 구동하므로 안정적으로 점화할 수 있다.

또한, 현재 점화상태 또는 가스농도를 표시하여 사용자가 현재 가스기기의 점화상태 또는 가스농도 상태를 알 수 있어, 위험상태를 사용자에게 경고할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 가스누출 방지 시스템의 블록 구성도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가스기기의 점화 제어장치의 블록 구성도이고,
도 3은 도 2의 각부가 설치된 가스기기의 내부 구성도이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기스기기의 점화 제어과정의 흐름도이다.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스기기의 점화제어장치 및 방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가스기기의 점화제어장치의 블록구성도이고, 도 3은 보일러 내부 구성도로서, 가스기기의 점화입력신호에 따라 스파크 발생을 위한 점화장치(111)와, 상기 점화장치(111)의 고압전류를 받아, 버너에 스파크를 발생시키는 착화장치(111a)와, 가스기기의 점화를 위한 가스 공급을 온/오프 하는 가스밸브(112)와, 가스기기의 동작상태, 측정된 가스농도 등을 표시하는 표시부(113)와, 상기 착화장치(111a)의 스파크 발생에 따른 화염 착화여부 감지하는 화염검지부(131), 사용자에 의한 가스기기에 구비된 입력부 또는 노브를 점화위치로 조작을 통해 발생된 점화 구동신호를 감지하는 점화입력부(132)와, 가스기기에 부착되어 주변 가스농도를 측정하는 가스농도센서(133)와, 상기 화염검지부(131), 점화입력부(132) 및 가스농도센서(133)의 입력신호에 따라 점화장치(111) 및 가스밸브(112)의 구동을 제어하고, 상기 표시부(113)을 통해 동작상태를 표시하는 제어부(120)와, 상기 제어부(120)의 제어에 의해 가스농도가 폭발점화 기준농도를 초과하는 등의 에러가 발생될 경우 음성 또는 경보음을 출력하는 경보음발생부(114)로 구성된다.

여기서, 상기 제어부(120)는 상기 가스농도센서(133)로부터 입력된 가스농도 측정값이 폭발점화 기준농도 또는 점화허용 기준농도와 비교하는 농도판단부(122)와, 상기 화염검지부(131)로부터 점화 여부 상태를 입력받는 착화판단부(123)와, 상기 착화판단부(123)의 점화여부와 농도판단부(122)의 판단 결과에 따라 상기 점화장치(111) 및 가스밸브(112)의 구동을 제어하는 점화제어부(121)로 구성된다.

여기서, 상기 가스기기는 가스를 사용하는 가스레인지 또는 가스 보일러 등을 포함하며, 상기 가스농도센서(133)는 가스기기의 내부 또는 외부 일측에 구비된다.

이때, 가스농도센서(133)는 바람직하게는 버너의 착화장치(111a) 주변부에 설치되어, 상기 착화장치(111a)에 가스를 공급하는 점화염공급부(도면에 미도시)에서 공급되는 가스농도를 측정하여, 점화시 점화가스농도를 측정하므로, 폭발점화 또는 점화허용 기준농도 이하인지를 정확하게 판별할 수 있다.

상기 버너의 착화장치(111a) 주변은 가스농도가 밀집할 수 있는, 미점화 이후 재점화시, 가스가 과도하게 분출되는 경우 등 발생할 수 있는 폭발점화를 방지할 수 있으며, 상기 착화장치(111a)의 가스농도가 점화허용 기준농도 이하인 경우 가스농도가 점화허용 기준농도 이상이 될 때까지 지연 후 점화장치를 구동하여 착화장치(111a)에 스파크를 발생시켜 착화함으로써 점화성능을 향상시킬 수도 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 가스기기의 점화 제어장치의 동작과정을 첨부된 도 2 내지 도 4를 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 가스기기 주변에 설치된 가스농도센서에서 측정된 가스농도와 설정된 폭발점화 기준농도, 점화허용 기준농도와 비교하여 기준 농도보다 낮을 경우에만 점화를 진행하도록 점화장치와 가스밸브의 구동을 제어한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가스기기의 점화제어장치의 동작 흐름도로서, 가스기기의 점화장치(111) 및 가스밸브(112)가 오프(OFF)로 대기상태에서 사용자에 의한 가스레인지의 노브 조작에 의해 점화입력 감지되면, 상기 점화입력부(132)는 이에 대한 점화입력 감지신호를 상기 제어부(120)로 입력한다.

이때 상기 점화장치(111)는 점화를 위한 고압의 전류를 발생시키는 아크점화장치(IGNITER) 일 수 있다.

상기 제어부(120)는 내장된 농도판단부(122)를 통해 상기 가스농도센서(133)로부터 현재 가스농도 측정값을 입력받는다.

상기 농도판단부(122)는 입력된 현재 가스농도 측정값과 기 저장된 폭발점화 기준농도와 비교하여 상기 현재 가스농도 측정값이 더 클 경우 가스밸브 및 점화장치를 오프(OFF) 한 상태에서 현재 가스농도 측정값을 표시부(113)에 표시한다.

만약, 점화 기준시간이 경과되도록 상기 가스농도 측정값이 폭발점화 기준농도보다 크게 측정될 경우 가스농도 이상으로 인한 점화불가 상태로 판단하고, 상기 표시부(113)에 점화 에러상태를 표시하거나, 경보음발생부(114)를 통해 현재 상태를 음성 또는 경보음을 출력한 후 점화를 종료한다.

한편, 상기 현재 가스농도 측정값이 폭발점화 기준농도보다 낮을 경우 기 설정된 점화허용 기준농도와 비교하고, 점화허용 기준농도보다 낮을 경우 점화장치(111) 및 가스밸브(112) 온(ON) 시킨다.

상기 착화판단부(123)에서 상기 화염검지부(131)로부터의 화염 감지신호가 입력되면 상기 점화제어부(121)은 상기 가스밸브(112)는 온(ON) 상태를 유지하고, 상기 점화장치(111)는 오프(OFF) 시킨 후 점화를 종료한다.

만약, 착화판단부(123)에서 상기 화염검지부(131)로부터 화염 검지신호가 입력되지 않은 상태로 착화 기준시간이 경과된 경우, 현재 점화상태 이상으로 판단하고, 점화장치(111) 및 가스밸브(112)를 오프(OFF) 시킨 후 이를 상기 표시부(115)에 에러상태를 표시하거나, 경보음발생부(114)를 통해 음성 또는 경보음을 출력한 후 점화를 종료한다.

이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가스기기의 점화 제어장치 및 방법은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이 실시예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

111 : 점화장치 112 : 가스밸브
113 : 표시부 114 : 경보음발생부
120 : 제어부 121 : 점화제어부
122 : 농도판단부 123 : 착화판단부
131 : 화염검지부 132 : 점화입력부
133 : 가스농도센서

Claims (12)

1. 가스밸브, 점화장치, 착화장치, 가스농도센서 및 화염검지부와, 입력된 가스농도에 따라 점화를 제어하는 제어부를 구비한 가스기기의 점화 제어장치에 있어서,
   상기 제어부는 상기 가스농도센서로부터 입력된 현재 가스농도 측정값과 폭발점화 기준농도 또는 점화허용 기준농도를 비교하는 농도판단부;
   상기 화염검지부로부터 점화 여부 상태를 입력받는 착화판단부; 및
   상기 착화판단부의 점화여부와 농도판단부의 판단 결과에 따라 점화장치 및 가스밸브의 구동을 제어하는 점화제어부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하고,
   상기 농도판단부는 상기 가스농도센서로부터 입력된 현재 가스농도 측정값이 점화허용 기준농도 이하로 판단될 경우 점화 허용신호를 상기 점화제어부로 입력하는 것을 특징으로 하고,
   상기 점화제어부는 상기 농도판단부의 판단결과 상기 현재 가스농도 측정값이 기 설정된 폭발점화 기준농도 이상일 경우 상기 가스밸브를 폐쇄시키고, 상기 점화장치의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 가스기기의 점화 제어장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 점화제어부는 상기 농도판단부로부터 점화 허용신호가 입력됨에 따라 상기 가스밸브를 개방시키고, 점화장치를 구동하는 것을 특징으로 하는 가스기기의 점화 제어장치.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 가스농도센서는 상기 착화장치의 주변에 설치되어, 상기 착화장치 주변부의 가스농도를 측정하는 것을 특징으로 하는 가스기기의 점화 제어장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 점화제어부는 상기 화염검지부에서 착화가 감지됨에 따라 상기 점화장치의 구동을 오프(Off)시키는 것을 특징으로 하는 가스기기의 점화 제어장치.
7. 가스기기의 점화 입력신호가 입력되면 가스농도센서에서 측정된 현재 가스농도 측정값에 따라 점화를 제어하는 제어부를 구비한 가스기기의 점화 제어방법에 있어서,
   상기 제어부는 상기 가스농도센서로부터 입력된 현재 가스농도 측정값과 기 설정된 폭발점화 기준농도 또는 점화허용 기준농도와 비교하는 제1과정;
   상기 제1과정에서 비교 결과에 따라 점화여부를 판단하여 점화 온 또는 오프 신호를 발생하는 제2과정; 및
   상기 점화여부 판단결과에 따라 점화장치 및 가스밸브를 구동하는 제3과정;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하고,
   상기 제2과정은 상기 현재 가스농도 측정값이 폭발점화 기준농도 이상이면 점화 구동 오프(OFF)신호를 발생하고,
   상기 현재 가스농도 측정값이 점화허용 기준농도 이하이면 점화 구동 온(ON) 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 가스기기의 점화 제어방법.
8. 삭제
9. 제7항에 있어서,
   상기 점화 구동 온(ON) 신호 발생시 점화장치 및 가스밸브를 온(ON) 시키고,
   상기 점화 구동 오프(OFF) 신호 발생시 점화장치 및 가스밸브를 오프(OFF) 시키는 것을 특징으로 하는 가스기기의 점화 제어방법.
10. 제7항에 있어서,
    상기 제3과정에 부가하여 점화 구동 온(ON) 후 화염이 검지될 경우 점화를 종료하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스기기의 점화 제어방법.
11. 제7항에 있어서,
    상기 제3과정에 부가하여 현재 가스농도 측정값이 폭발점화 기준농도 이상이거나,
    점화허용 기준농도 이하이거나,
    화염이 검지되지 않은 상태로 점화 기준시간을 경과하면 점화 에러로 판단하고 가스밸브 및 점화장치를 오프시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스기기의 점화 제어방법.
12. 제7항에 있어서,
    상기 가스농도센서는 착화장치의 주변에 설치되어, 상기 착화장치 주변부의 가스농도를 측정하는 것을 특징으로 하는 가스기기의 점화 제어방법.