KR20030042852A

KR20030042852A - 휴대용 가스레인지의 폭발방지장치

Info

Publication number: KR20030042852A
Application number: KR1020010073649A
Authority: KR
Inventors: 박진하
Original assignee: 박진하
Priority date: 2001-11-24
Filing date: 2001-11-24
Publication date: 2003-06-02
Also published as: KR100431590B1

Abstract

본 발명은 휴대용 가스레인지(1)의 폭발방지장치에 관한 것으로서, 휴대용 가스레인지에 설치되는 가스용기(2) 내에서 이상압력이 발생하여 일차적으로 용기탈착식 안전장치에 의하여 가스흐름이 차단되어 소화된 후에도 계속되는 복사열 등에 의한 내압의 상승으로 용기가 폭발하는 것을 방지하는 장치이다.

더 자세하게는, 가스용기(2)내의 압력이 일정치 이상 상승하여 기존의 용기탈착식 안전장치에 의하여 가스용기(2)가 이탈되어 불꽃이 소화된 이후에도 용기의 내압이 계속 상승하여 용기변형임계압력을 초과하여 용기가 변형된 순간 용기의 내부가스를 외기로 방출함으로써 가스용기(2)의 폭발을 방지하는 장치이다.

보다 상세하게는, 가스가 연소됨으로써 기화열에 의한 증발잠열보다 불판으로부터 방출되는 복사열이 더 클 경우에 복사열과 증발잠열의 차이만큼 가스용기(2)에 부가되어 용기내의 가스압력이 서서히 상승한다. 그래서 용기의 압력이 일정치 이상 상승하면 일차적으로 용기탈착식 안전장치에 의하여 탈착레버(3)가 위로 올라감으로써 용기가이드(4)가 뒤로 이동하여 가스용기(2)가 가버너밸브(7)로부터 이탈되어 불꽃이 소화된다. 즉, 가스용기(2)가 가버너밸브(7)로부터 이탈되어 가스배출이 차단된 순간부터 기화열로 인한 증발잠열이 없어짐으로써 가스용기(2)는 불판으로부터 방출되는 복사열을 전량 흡수하여 압력이 급격히 상승하게 된다. 내압이 용기변형압력에 도달하면 용기의 절곡부위가 변형되어 용기는 가버너밸브(7)에 밀착되어 가스용기(2)내의 가스는 가버너밸브(7)에 구성되어있는 폭발방지장치를 통하여 외기로 배출됨으로써 용기의 폭발을 방지하는 장치이다.

즉, 가스용기(2)의 폭발직전에 용기 내부의 가스를 외부로 방출하게 함으로써 용기내압을 낮추고, 아울러 기화열로 인한 증발잠열로 가스용기를 냉각시켜 가스용기(2)의 폭발을 막도록 하는 휴대용 가스레인지(1)의 폭발방지장치에 관한 것이다.

Description

휴대용 가스레인지의 폭발방지장치{The hydrostat for portable gas range}

본 발명은 휴대용 가스레인지(1)의 폭발방지장치에 관한 것으로서, 더 자세하게는 휴대용 가스레인지에 설치되는 가스용기(2) 내에서 이상압력이 발생하여 일차적으로 용기탈착식 안전장치에 의하여 가스흐름이 차단되어 소화된 후에도 계속되는 복사열 등에 의한 내압의 상승으로 용기가 폭발하는 것을 방지하는 장치이다.

일반적으로 휴대용 가스레인지는 야외나 실내에서 간단하게 고기를 굽거나 취사기구를 가열할 때 사용되는 조리기구로서, 그 휴대성과 간편성으로 그 사용자및 사용범위가 갈수록 증가하고 있으며, 또한 이에 따른 안전사고의 위험을 줄이기 위하여 각종 안전장치의 개발이 이루어지고 있다.

일반적으로 휴대용 가스레인지의 경우, 사용 중에는 가스용기로부터 가스가 가스레인지로 공급되면서, 그 가스가 기화되면서 주위의 열을 빼앗는 증발잠열에 의하여 가스용기의 온도를 낮추는 역할을 함으로 온도상승에 의한 폭발의 우려는 낮다.

그러나, 휴대용 가스레인지의 상부에 놓여진 냄비나 조리기구가 가열되어 그 하부로부터 발생되는 복사열이 가스용기에 전달되는데, 가스의 기화열로 인하여 빼앗기는 증발잠열보다 복사열이 클 경우에는 그 복사열과 증발잠열의 차이만큼 가스용기에 부가 누적되어 온도상승에 따른 가스팽창으로 가스용기의 내압이 상승하게 된다.

따라서, 한국가스안전공사의 법규에 의하면 가스용기의 내압이 5~7kg/cm2 범위내에서 가스흐름이 자동 차단되어 소화될 수 있도록 규정되어 있으며, 일본의 경우에는 가스용기의 내압이 4~6kg/cm2 범위 내에서 가스흐름이 자동 차단되어 소화될 수 있도록 규정되어 있다.

이를 위해 장착되는 안전장치에는 가스용기의 내압이 5∼7kg/cm2 범위 내에서 가스용기가 휴대용 가스레인지의 가버너 주입구로부터 이탈되어 가스흐름을 차단토록 한 용기착탈식 안전장치가 있으며, 또한 가스용기의 내압이 4∼6kg/cm2 범위 내에서 휴대용 가스레인지의 가버너 내의 유로가 차단되어 가스흐름을 차단토록 한 유로차단식 안전장치가 대표적이며, 주로 용기착탈식은 국내에서 유로차단식은일본에서 적용하고 있다.

상기 두 가지의 안전장치는 가스의 기화열로 인하여 빼앗기는 증발잠열보다 복사열이 클 경우에 그 복사열과 증발잠열의 차이만큼 가스용기에 부가 누적되어 온도상승에 따른 가스팽창으로 내압이 상승하여 가스용기의 폭발을 방지하기 위한 안전장치이다.

더 상세하게는 휴대용 가스레인지에 사용되는 부탄가스용기의 정상압력은 2~3kg/cm2 범위이며, 가스용기의 1차 변형압력은 13kg/cm2이고 2차 파열압력은 15kg/cm2로써, 즉 가스용기는 내압이 13kg/cm2가 될 때까지 용기의 변형이 일어나지 않도록 규정되어 있으며 또한 내압이 15kg/cm2가 될 때까지는 용기의 파열 또는 폭발이 일어나지 않도록 규정되어 있어, 복사열 등으로 가스용기의 내압이 상승할 경우에 5~7kg/cm2 범위 내에서 조기에 가스흐름을 차단하여 소화될 수 있도록 하여 내압이 폭발임계범위까지 상승하지 못하도록 함으로써 가스용기의 폭발을 방지하는데 그 목적이 있다.

그러나, 가스가 연소됨으로써 기화열에 의한 증발잠열보다 불판으로부터 방출되는 복사열이 더 클 경우에 복사열과 증발잠열의 차이만큼 가스용기에 부가되어 용기내의 가스압력이 서서히 상승한다. 그래서 용기의 압력이 일정치 이상 상승하면 일차적으로 용기탈착식 또는 유로차단식 안전장치에 의하여 유로가 차단되어 불꽃이 소화된다. 즉, 가스용기의 가스배출이 차단된 순간부터 기화열로 인한 증발잠열이 없어짐으로써 가스용기는 불판으로부터 방출되는 복사열을 전량 흡수하여 압력이 급격히 상승하게 되어 내압이 1차 용기변형압력을 지나 2차 용기파열압력에도달되어 가스용기가 폭발할 우려가 있다.

한국가스안전공사에서 발행한 가스사고연감(2000년 발행본 제4장 185p)의 "제5절 이동식 부탄연소기(휴대용 가스레인지) 및 접합용기(부탄가스용기) 사고"의 "5-1 삼발이보다 넓은 과대조리기구 사용"에 의하면 '사고원인'으로는 "이동식 부탄연소기를 이용하면서 연소기의 삼발이보다 넓은 조리기구를 사용하여 연소기에 장착된 접합용기가 복사열을 받아 내부압력 상승으로 파열된 사고임", 또한 '사고내용'을 보면" 이동식부탄연소기를 이용하면서 고기를 구워 먹던 중 연소기의 과압차단장치가 작동하였고 잠시후 '평' 하는 폭발음과 함께 부탄캔이 파열된 사고임"이라고 기술되어 있다.

이는 곧 기존의 안전장치가 정상적으로 작동했음에도 불구하고 가스용기가 폭발하는 사고가 발생했음을 의미한다. 즉, 기존의 안전장치로는 가스용기의 폭발을 근본적으로 방지할 수 없음을 반증한다.

또한, 기존의 안전장치가 작동하고 잠시후 '펑' 하는 폭발음과 함께 가스용기가 파열되었다는 것은, 이는 곧 가스흐름이 차단되어 기화열로 인한 증발잠열이 없어짐으로써 복사열 전량이 가스용기에 부가됨으로써 가스용기의 내압이 급격히 상승하여 변형압력을 자나 파열압력에 이르러 용기가 폭발하였음을 입증한다.

그러므로, 휴대용 가스레인지의 가스용기 폭발을 근본적으로 방지할 수 있는 새로운 안전장치의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 그 목적은기존의 용기탈착식 안전장치의 작동으로 가스흐름이 차단된 가스용기가 복사열에 의하여 계속 압력이 상승할 경우에도 용기의 폭발을 근본적으로 방지하는 수단을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 1차적으로 위험압력(5∼7kg/cm2 또는 4~6kg/cm2)에서 가스흐름이 차단되어 소화될 수 있는 기존의 안전장치 중 상기 위험압력 범위 내에서 가스용기가 가버너밸브의 주입구로부터 이탈되어 용기의 가스공급을 차단토록 하는 용기탈착식 안전장치가 구비된 휴대용 가스레인지에 있어서, 기존의 용기탈착식 안전장치가 작동되어 가스흐름이 차단되어 소화된 상태에서 냄비나 불판으로부터 계속되는 복사열 등에 의하여 가스용기의 내압이 상승하여 1차변형압력에 도달하여 가스용기가 변형된 순간 용기 내부의 가스를 외부로 방출하여 용기내압을 낮추어 가스용기의 폭발을 근본적으로 막아주는 휴대용 가스레인지의 폭발방지장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 한 휴대용 가스레인지를 보인 사시도

도 1a는 도 1의 내부 구성을 보인 평면도

도 1b는 도 1a의 가버너밸브를 보인 측단면도

도 2는 가버너밸브에 가스용기가 장착된 상태를 보인 측단면도

도 2a는 가버너밸브와 가스용기가 이탈된 상태를 보인 측단면도

도 2b는 가스용기가 이탈된 상태에서 가스용기의 변형에 의해 가버너밸브에 밀착된 상태를 보인 측단면도.

도 3은 본 발명의 일실시 예를 나타낸 측단면도

도 3a는 본 발명의 일실시 예의 분해사시도

도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 측단면도

도 4a는 본 발명의 다른 실시 예의 분해사시도

＜도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 휴대용 가스레인지 2 : 가스용기

3 : 탈착레버 4 : 용기가이드

5 : 손잡이 6 : 용기덮개

7 : 가버너밸브

70 : 다리 71 : 가스배출홈

72 : 밀봉실 73, 73a : 밀봉축

74a : 걸림턱 74b : 고정쇠

74c : 돌출부 75 : 밀봉씰

76 : 압축스프링 77 : 배기공

78 : 고무링 79 : 가스유입로

8 : 하부캡

81 : 가이드홀 83 : 배기홈

84 : 배기홀 85 : 고정턱

9 : 점화플러그 10 : 압전스위치

11 : 주입구 12 : 버너헤드

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 한 휴대용 가스레인지를 보인 사시도, 도 1a는 도 1의 내부 구성을 보인 평면도, 도 1b는 도 1a의 가버너밸브를 보인 측단면도, 도 2는 가버너밸브에 가스용기가 장착된 상태를 보인 측단면도, 도 2a는 가버너밸브와 가스용기가 이탈된 상태를 보인 측단면도, 도 2b는 가스용기가 이탈된 상태에서 가스용기의 변형에 의해 가버너밸브에 밀착된 상태를 보인 측단면도로서, 착탈레버(3)의 상하작용에 의하여 전후방향으로 가스용기(2)가 가버너밸브(7)에 장착되도록 하는 용기가이드(4)로 구성되어, 착탈레버(3)를 아래로 내리면 용기가이드(4)가 앞으로 이동되어 가스용기(2)가 가버너밸브(7)에 장착되고, 착탈레버(3)를 위로 올리면 용기가이드(4)가 뒤로 이동되어 가스용기(2)가 가버너밸브(7)로부터 탈착되는 구성과 기술은 종래의 것과 동일하다. 또한, 가스용기(2)의 내압이 위험압력에 도달하면 용기탈착식 안전장치의 작동으로 착탈레버(3)가 위로 올라감으로써 용기가이드(4)가 뒤로 이동하여 가스용기(2)가 가버너밸브(7)로부터 탈착되는 구성과 기술도 종래의 것과 동일하다.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 휴대용 가스레인지(1)의 폭발방지장치를 나타낸 측단면도, 도 3a는 본 발명의 일실시 예의 분해사시도로서, 가스주입구(11)와 연결된 가스통로 일측에는 가스배출홀(71)이 형성되어 밀봉실(72)과 연결되어 있으며, 상기 밀봉실(72)은 밑면이 개방되어 중앙에 가이드홀(81)이 형성된 하부캡(8)과 결합하며, 상기 밀봉실(72) 내부에는 상기 가이드홀(81)에 상응하는 밀봉축(73)이 장착되고, 상기 밀봉축의 상단에는 걸림턱(74)이 형성되어 상면에는 밀봉씰(75)이 장착되어 상기 가스배출로(71)에 상응하며, 상기 걸림턱(74)의 하부와 하부캡(8) 사이에는 압축스프링(76)이 장착된 것을 특징으로 한다.

또한 가버너밸브(7)에는 일반적으로 수 개의 다리(70)가 형성되어 휴대용 가스레인지의 케이스에 고정되도록 하는데 본 발명의 밀봉실(72)을 상기 다리(70)의 내부에 형성하도록 하여 제작이 간단하도록 하여 추가적인 제조원가 상승을 억제하고 별도의 공간이 필요치 않도록 하였다.

또한 상기 관통홀(81)의 측면으로 수 개의 배기홈(83)이 형성되어 밀봉실(72)의 내부와 외부가 연결되도록 하여 가스가 상기 배기홈(83)으로 배출되도록 하였으며 이 때 상기 다리(70)와 결합하는 레이스에도 홀을 형성하여 공기보다 비중이 무거운 가스가 케이스 밑으로 하여 배출되도록 하는 것이 바람지한 실시 예일 것이다.

또한 압축스프링(76)의 힘은 기존의 용기탈착식 안전장치의 작동압력인 위험압력(5∼7kg/cm2 또는 4~6kg/cm2)보다는 크고, 용기변형압력 또는 용기파열압력 보다는 적은 힘을 갖도록 설계됨이 바람직하다. 즉 가스용기(2)의 위험압력이전까지의 정상 작동일 경우에는 상기 압축스프링(76)의 힘이 가스용기의 위험압력보다 커서 가스배출로(71)는 밀봉씰(75)에 의하여 막혀있게 된다. 또한 가스용기(2)의 내압이 위험압력에 도달하여 기존의 안전장치의 작동으로 가스용기(2)가 탈착된 상태에서 계속되는 복사열로 인하여 용기내압이 용기변형압력에 이르러 절곡된 부분이 변형되어 가스용기가 가버너밸브에 밀착되어 가스용기(2)의 내부압력이 상기 가스배출로(71)를 막고 있는 상기 압축스프링(76)의 힘보다 커서 밀봉씰(75)이 아래로 내려감으로써 가스용기(2)의 내부가스가 가스배출로(71)를 거쳐 밀봉실(72)을 통하여 상기 배기홈(83)으로 배출된다.

이 때, 순간적으로 많은 양의 가스가 배출되도록 하기 위하여 밀봉실(72)의 측면에는 수 개의 배기공(77)을 형성하여 가스의 배출이 용이하도록 할 수도 있다.

현재 휴대용 가스레인지에 사용되고 있는 부탄가스용기는 평상시 압력이 2∼3kg/cm2 정도이며 1차 용기탈착식 안전장치의 작동은 5∼7kg/cm2 범위 내에서작동될 수 있도록 법제화 되어 있다.

또한 고압가스안전법규상의 가스용기의 규격은 13kg/cm2까지는 변형되지 않아야 하며 15kg/cm2까지는 파열되지 않도록 규정되어 있어 본 고안의 작동은 13kg/cm2를 전후하여 이루어지도록 하는 것이 바람직하다고 하겠다.

따라서, 일차적으로 가스용기(2)의 내압이 위험압력(5~7kg/cm2 또는 4~6kg/cm2)에 도달하면 1차 안전장치인 용기탈착식 안전장치가 작동되어 가스용기(2)가 가버너밸브(7)로부터 이탈되어 가스흐름이 차단되어 소화된 상태에서, 기화열로 인한 증발잠열이 없어져 냄비나 불판으로부터 계속되는 복사열 전량에 의하여 가스용기의 내압이 급격히 상승하여 용기변형압력에 도달되어 가스용기(2)의 절곡부분이 변형되어 용기가 가버너밸브(7)에 밀착되어 가스용기(2)내의 가스가 가버너밸브(7)의 가스배출로(71)와 연통되어 가스압력이 압축스프링(76)의 힘을 이기게 되어 가스용기(2)의 내부가스가 배기홈(83)을 통하여 외부로 배출하여 가스용기(2)의 내압을 낮추어 용기폭발을 근본적으로 막아주도록 하였다.

도 3a는 본 발명의 분해사시도로서, 다리(70)에서 분리된 밀봉씰(75)과 밀봉축(73)과 압축스프링(76)과 하부캡(8)으로 분리된 모습을 나타내었으며 상기 하부캡(8)에 형성된 가이드홀(81)에는 배기홈(83)이 수 개 형성되어 가스가 배출할 수 있도록 하였다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 측단면도로서, 상기 하부캡(8)의 중앙에는 배기홀(84)이 관통되게 형성되어 있으며 상면 중앙에는 고정턱(85)이 형성되어 압축스프링(76)이 안착되고, 상기 압축스프링(76)의 상단에 밀착되는 걸림턱(74a)이 형성되어 있으며 아래 방향으로 압축스프링(76)의 내경에 상응하는 고정쇠(74b)와 상방향으로 링 형상의 고무링(78)이 장착되는 돌출부(74c)가 일체로 형성된 밀봉축(73a)이 장착된 것을 특징으로 한다.

상기 실시 예에서는 배기홀(84)의 형성이 용이하고 밀봉축(73a)이 압축스프링(76)에 장착된 형식으로 동작부의 부식이나 마모에 의한 오작동 우려가 적고 압축스프링(76)의 탄성력이 작용하는 힘의 대부분이기에 적정압력에서의 감지율이 좋게 된다.

도 4a는 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 분해사시도로서, 다리(70)에서 분리된 고무링(78)과 밀봉축(73a)과 압축스프링(76)과 하부캡(8)으로 분리된 모습을 나타내었으며 상기 하부캡(8)에 형성된 배기홀(84)로 가스가 배출되도록 구성됨을 나타내었다.

본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 일차적으로 기존의 용기탈착식 안전장치가 작동된 상태에서 가스용기(2)가 복사열에 의해 용기변형압력까지 이르러 용기가 변형되어 폭발되기 직전에 온기 내부가스를 자동으로 배출되게 하여 가스용기의 내압을 낮추어 가스용기(2)의 폭발을 근본적으로 방지함으로써 휴대용 가스레인지(1)의 안전성을 높이는 효과가 있다.

또한, 휴대용 가스레인지의 휴대성, 편리성 및 간편성과 더불어 가스용기의 폭발위험 제거로 인하여 유럽, 미국 등지의 수출증대에 지대한 효과가 있을 것으로 본다.

Claims

휴대용 가스레인지(1)에 장착된 가스용기(2)가 위험압력에 도달하면 가스용기(2)를 자동으로 탈착시켜 가스흐름이 차단되어 소화되는 용기탈착식 안전장치에 있어서,

가스주입구(11)와 연결된 가스통로 일측에는 가스배출로(71)가 형성되어 다리(70) 내부에 형성된 밀봉실(72)과 연결되어 있으며, 상기 밀봉실의 내부에는 밀봉축(73)이 장착되고, 상기 밀봉축(73)의 상단에는 밀봉씰(75)이 장착되어 상기 가스배출로(11)에 상응하며, 상기 밀봉씰(75)의 하단에는 압축스프링(76)이 장착된 것을 특징으로 하여 가스용기(2)내의 압력이 일정치 이상 상승하여 기존의 용기탈착식 안전장치에 의하여 가스용기(2)가 이탈되어 불꽃이 소화된 이후에도 용기의 내압이 계속 상승하여 용기변형임계압력을 초과하여 용기가 변형된 순간 용기의 내부가스를 외기로 방출함으로써 가스용기(2)의 폭발을 방지하는 휴대용 가스레인지(1)의 폭발방지장치.
제 1항에 있어서, 상기 밀봉실(72)의 밑면에 결합되는 중앙에 가이드홀(81)이 형성되고 상기 가이드홀(81)의 측면으로 밀봉실(72)의 내부와 외부가 연통될 수 있도록 수 개의 배기홈(83)이 형성된 것을 특징으로 하는 하부캡(8).
제 1항에 있어서, 상기 하부캡(8)의 중앙에는 배기홀(84)이 관통되게 형성되어 있으며 상면 중앙에는 고정턱(83)이 형성되어 압축스프링(76)이 안착되고, 상기 압축스프링(76)의 상단에 밀착되는 걸림턱(74a)이 형성되어 있으며 아래 방향으로 압축스프링(76)의 내경에 상응하는 고정쇠(74b)와 상 방향으로 링 형상의 고무링(78)이 장착되는 돌출부(74c)가 일체로 형성된 밀봉축(73a)이 장착된 것을 특징으로 하는 휴대용 가스레인지(1)의 폭발방지장치.
제 1항에 있어서, 상기 압축스프링(76)의 작동압력은 용기탈착식 안전장치가 작동하는 위험압력보다는 크고 용기변형압력 또는 용기파열압력보다는 적은 것을 특징으로 하는 휴대용 가스레인지(1)의 폭발방지장치.