KR20030029241A - 라디언트버너의 열량제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 라디언트버너의 열량제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 버너의 열량에 맞는 공기량이 제어되도록 마이크로컴퓨터가 위상제어하는 라디언트버너의 열량제어장치이다.

본 발명에 따르면, 버너의 열량에 맞게 공기량이 조절되도록 연소용 팬이 장착되고, 상기 연소용팬이 적정량의 공기를 라디언트버너에 주입하도록, AC모터가 동력을 전달한다. 이때, 상기 모터가 열량에 맞게 구동되도록 상기 마이크로컴퓨터가 위상제어한다.

따라서 본 발명으로 인해서 기존의 밸브제어방식이 아닌 마이크로컴퓨터의 위상제어로 열량이 제어되었다. 이에 따라 정확한 열량제어가 가능하게 되었고, 정확한 열량제어에 따른 제품의 성능향상도 기대된다.

Description

라디언트버너의 열량제어장치{apparatus for caloric control of radiant burner}

본 발명은 라디언트버너의 열량제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자가 입력한 버너의 열량에 따라 연소용팬이 적정량의 공기를 유입하도록 구동되는 모터의 위상을 제어하는 라디언트버너의 열량제어장치에 관한 것이다.

이하 종래 기술에 따른 열량제어장치에 대해 살펴보면 다음과 같다.

종래에는 가스레인지나 가스오븐레인지에 구비되어있는 탑버너의 열량을 제어하기 위해서 로터리밸브를 이용하여 기계적으로 열고, 이로 인해 가스와 주위공기로 인해서 자연 연소되는 방식이었다.

즉, 종래 기술에 따른 버너의 열량제어에 있어서는 사용자가 로터리밸브를 제어하면, 이에 따라 가스가 가스관을 통해서 공급되고, 소정량의 공기와 결합하여 공연비를 이루고, 자연연소되었다.

종래 기술에 따른 탑버너의 열량 제어에 대해 살펴보면 다음과 같다.

종래 탑버너의 열량을 제어하기 위해서는 사용자가 탑버너에 구비되어 있는 로터리밸브 (Rotary valve)를 수동조작으로 구동하여 원하는 열량으로 제어할 수 있었다. 즉, 사용자가 버너의 열량이 대, 중, 소, 소화로 제어되도록 로터리밸브를 회전시켰다. 이때, 상기 로터리밸브의 회전에 따라 버너의 열량이 대, 중, 소, 소화에 위치하면, 상기 열량의 위치에 따라 탑버너가 작동하였다.

그러나 상기 탑너버의 열량을 제어하는데 있어서, 열량을 조절하는 로터리밸브가 사용자가 수동조작한 열량위치에 도달하고, 상기 버너가 점화되기까지는 소정시간이 소요되었다. 즉, 상기 버너의 열량이 소인 경우, 상기 로터리밸브가 상기 버너의 열량 소의 위치에 다다르기까지 소정시간이 소요되고, 버너의 열량이 최대인 경우는 상기 로터리밸브가 열량 최대의 위치에 다다르기까지는 열량 소의 위치보다 더 긴 소정시간이 소요된다.

이에 따라 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

사용자가 버너의 열량을 제어함에 있어서, 밸브를 수동적으로 회전시킴으로서 작동상의 번거로움이 있었다. 또한 상기 밸브의 수동작동으로 인한 상기 버너의 열량제어 위치가 정확히 위치하였는지 알 수 없었고, 이로 인해서 정확한 버너의 열량 제어를 할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 각 열량에 맞게 적정량의 연소용 가스가 주입되도록 제어하는 라디언트버너의 열량제어장치를 제공하는데 있다.

도 1a,1b,1c는 본 발명에 따른 라디언트버너의 기계적 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 라디언트버너의 열량을 제어하기 위한 제어회로도.

도 3은 본 발명에 따른 라디언트버너의 열량을 제어하도록 마이크로컴퓨터가 위상제어하는 위상제어도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 글래스 20 : 버너 하우징

30 : 연소용팬 40 : 버너

50 : 버너 매트 60 : 노즐

70 : 마이크로컴퓨터 80 : 전원

90 : 모터 S : SSR

ZD : 제너다이오드

본 발명에 따른 라이언트버너의 열량제어장치는, 열량제어신호를 입력하는 제어신호입력수단과, 상기 열량제어신호에 따라, 적정량의 공기가 공급되도록 구동하는 연소용팬의 동력을 발생하는 모터와, 상기 열량제어신호에 따라 적절한 동력으로 상기 모터가 구동되도록 위상제어를 실행하는 마이크로컴퓨터와, 상기 마이크로컴퓨터의 위상제어신호가 모터에 전달되도록 신호를 전달하는 모터구동부를 포함하여 구성된다.

이하 본 발명에 따른 라디언트버너의 열량제어장치에 대해 살펴보면 다음과 같다.

라디언트버너처럼 밀폐된 공간에서는 연소를 위한 가스와 1차 공기를 강제적으로 주입하는 방식이 필요하다. 이에 따라 상기 마이크로컴퓨터가 상기 공기량을제어하는 송풍팬을 위상제어한다.

우선적으로, 버너의 열량에 따라 적정량의 가스를 넣어주어야 하고, 그리고 나서 상기 가스의 양에 맞는 공기가 주입되어야 한다. 따라서 상기 가스와 공기의 적정량의 비율인 공연비의 양만큼 넣어주어야만 황염이나 리프팅이 방지될 수 있다.

상기 황염은 적정 공연비에 기준한 가스량보다 더 많은 가스가 포함될 때, 발생한다(가스 > 공기 => 황염). 또한 적정 공연비를 기준한 가스량보다 더 많은 공기가 포함될 때, 상기 리프팅이 발생한다(가스 < 공기 => 리프팅).

이에 따라 본 발명에서는 각 열량에 알맞는 공기량이 제어되도록 모터를 이용하고, 상기 모터가 정상적으로 동작하도록 마이크로컴퓨터에서 위상제어하여 상기 모터를 제어한다.

도 1a,1b,1c는 본 발명에 따른 라디언트버너의 기계적 구성도이다.

도 1a는 라디언트버너의 상측면도, 도 1b는 라디언트버너의 하측면도, 도 1c는 라디언트버너의 측단면도이다.

도면에서 보는 바와 같이. 고온의 가스가 배기되는 버너 하우징(20)과, 가열받침대 역할을 하는 글래스(10)와, 상기 버너 하우징으로 고온의 가스를 배기하도록 동력을 전달하는 연소용팬(30)과, 상기 공기와 가스가 혼합된 연소성가스를 가열하는 버너(40)와, 상기 버너에서 가열된 연소성가스를 버너 하우징으로 공급하는 통로역할을 하는 버너 매트(50)와 연소성 가스를 공급하는 가스관과 연결되는 노즐(60)을 포함하여 구성된다.

사용자가 입력한 버너의 열량에 따라, 상기 고온배기로 가스와 공기가 적절한 양으로 공급된다. 이때, 상기 공기가 적절하게 공급되도록 연소용팬(30)이 구동된다. 상기 연소용팬(30)이 구동됨에 따라, 공기가 가스와 적절하게 혼합되어 연소성 가스가 형성되고, 상기 연소성 가스는 상기 버너 하우징(20)에 유입된다. 상기 버너 하우징(20)에 유입된 연소성 가스에 의해서 상기 라디언트 버너는 가열된다.

도 2는 본 발명에 따른 라디언트버너의 열량을 제어하기 위한 제어회로도이다.

도면에서 보는 바와 같이, 마이크로컴퓨터(70)의 한 포트가 트랜지스터(Q)의 베이스 단자와 연결된다. 상기 트랜지스터(Q)의 에미터단자는 그라운드되고, 상기 트랜지스터(Q)의 콜렉터 단자는 저항(R2)과 직렬 연결된다. 또한 상기 저항(R2)은 S와 연결된다. 상기 S는 인가전원(Vcc)가 연결된다.

한편, 전원(80)으로부터 제너다이오드(ZD)가 연결되고, 상기 제너다이오드 (ZD)와 S가 병렬로 연결된다. 또한, 저항(R1)과 캐패시터(C1)는 직렬로 연결되고, 상기 S와 전원(80)은 상기 저항(R1)과 캐패시터(C1)와 병렬로 연결되어진다. 또한 상기 모터(90) 양단자에 저항(R1)과 캐패시터(C1)가 연결된다. 상기 S는 일반적으로 SSR 또는 Photo Triac으로 구성된다.

상기 S는 스위칭수단으로, 상기 마이크로컴퓨터(70)의 제어신호에 의해 인가전원(Vcc)을 절환하고, 공급되는 인가전원(Vcc)에 의해서 모터(90)로 공급되는 상용교류전원을 스위칭하고, 마이크로컴퓨터(70)는 상용교류전원의 위상을 제어한다. 즉, 전원(80)으로부터 모터(90)로 공급되는 상용교류전원을 마이크로컴퓨터(70)가제어함으로서 상기 모터(90)의 회전수가 제어된다.

상기와 같이 구성된 제어회로를 이용하여 라디언트버너의 열량을 제어하기 위한 위상제어 흐름도를 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 라디언트버너의 열량을 제어하도록 마이크로컴퓨터가 위상제어하는 위상제어도이다.

상기 위상제어도는 각 단의 열량에 적절한 모터(90)의 회전수(rpm)을 사용하여 연소용팬(30)을 제어한다. 이때, 마이크로컴퓨터(70)는 상기 모터(90)가 각 단의 열량에 맞도록 적절한 회전수(rpm)로 회전하도록 위상제어를 한다.

사용자가 열량제어 신호를 입력하면, 상기 신호를 마이크로컴퓨터(70)가 감지하고, 상기 열량제어신호에 따른 모터(90)의 구동을 위해서 위상제어한다. 상기 위상제어를 통해서 모터(90)가 구동되고, 상기 모터(90)의 구동에 따라 연소용팬(30)이 제어된다. 상기 연소용팬(30)은 공기의 유입양을 제어하게 되므로, 결과적으로 마이크로컴퓨터(70)의 위상제어를 통해서 공기와 가스가 혼합된 연소성 가스를 제어하게 되는 것이다.

도면에서 보는 바와 같이, 사용자가 입력한 열량제어 신호에 따라, 마이크로컴퓨터의 위상제어를 통해서 열량이 제어된다.

즉, 마이크로컴퓨터(70)는 입력되는 열량제어 신호에 따라 모터(90) 양단에 걸리는 전압의 위상차를 달리하여, 열량을 제어하게 된다. 사용자가 입력한 열량이 소열량인 경우, 마이크로컴퓨터(70)는 소정시간 a 동안 트랜지스터가 턴오프되도록 제어한다. 이에 따라 소정시간 a동안 모터 양단에 전압이 걸리지 않고, 소정시간 a가 경과후, 트랜지스터를 턴온시킨다. 그리고 상기 소정시간 b동안 턴온되는 시간을 제어하여, 모터에 걸리는 전압을 제어한다.

한편, 사용자가 입력한 열량이 중열량인 경우, 마이크로컴퓨터는 소정시간 a'동안 트랜지스터가 턴오프되도록 제어한다. 이에 따라 소정시간 a'동안 모터 양단에 전압이 걸리지 않고, 소정시간 a'가 경과후, 트랜지스터를 턴온시킨다. 그리고 상기 소정시간 b동안 턴온되는 시간을 제어하여, 모터에 걸리는 전압을 제어한다. 이때, 상기 소열량보다 중열량으로 제어하는 턴온시간을 더 길도록 제어하여, 모터 양단에 걸리는 전압이 더 크게 나타난다.

따라서 상기와 같이 마이크로컴퓨터(90)에 의해서 위상 제어되는 모터(90)의 전압에 따라 버너의 열량에 따라 연소용팬(30)을 제어한다. 상기 연소용팬(30)의 제어에 의해서 버너 하우징(20)을 통해 각 열량에 따른 연소용 가스가 공급된다.

이와 같이, 본 발명은 라디언트버너의 열량을 제어하기 위하여, 마이크로컴퓨터의 위상제어를 통해서 모터와, 연소용팬을 제어하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 한다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

따라서 본 발명으로 인해서 공연비에 따른 적정량의 공기가 유입됨에 따라, 황염이나 리프팅을 방지할 수 있다.

또한, 기존의 수동식 밸브제어방식이 아닌 마이크로컴퓨터의 위상제어로 열량이 제어되어 정확한 열량제어가 가능하게 되었고, 정확한 열량제어에 따른 제품의 성능향상도 기대된다.

Claims (2)

1. 열량제어신호를 입력하는 제어신호입력수단과;

   상기 열량제어신호에 따라, 적정량의 공기가 공급되도록 구동하는 연소용팬의 동력을 발생하는 모터와;

   상기 열량제어신호에 따라 적절한 동력으로 상기 모터가 구동되도록 위상제어를 실행하는 마이크로컴퓨터와;

   상기 마이크로컴퓨터의 위상제어신호가 모터에 전달되도록 신호를 전달하는 모터구동부를 포함하여 구성되는 라디언트버너의 열량제어장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 모터구동부는 마이크로컴퓨터의 제어신호에 따라 모터에 전달되는 신호를 턴온시키는 트랜지스터와, 모터가 구동되도록 동력을 공급하는 전원과, 상기 마이크로컴퓨터의 제어신호가 모터에 전달되도록 신호를 스위칭하는 SSR을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 라디언트버너의 열량제어장치.