KR20230122419A - A gas cooktop overheating prevention device with battery saving function based on self hold circuit - Google Patents
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Abstract
가스 쿡탑의 과열을 감지하여 마그네틱 파워 유닛을 차단하는 마이컴(MCU)을 구비하고 이에 배터리 전원을 공급하되, 배터리와 마이컴 사이에 자기유지회로를 형성하여 열전대에 의해 온(on)/오프(off)시켜 배터리 전원을 공급/차단하는, 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치에 관한 것으로서, 연소부 주변에 설치되어 인가된 열에 의해 기전력을 발생하는 열전대; 자력을 발생시켜 마그네틱 밸브를 구동하여 가스 공급을 제어하는 마그네틱 파워 유닛; 상기 열전대와 상기 마그네틱 파워 유닛 사이에 구비되어 온/오프 스위치 하는 MPU 스위치; 조리 용기의 온도를 측정하는 하이컷 센서; 상기 하이컷 센서로부터 측정된 온도를 수신하고, 수신된 온도에 따라 과열 상태로 판단하면 상기 MPU 스위치에 차단 신호를 전달하는 마이컴; 배터리; 및, 상기 배터리와 상기 마이컴 사이에 구비되고, 상기 열전대의 신호에 의해 온/오프 스위치 하는, 자기유지회로를 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 장치에 의하여, 열전대의 높은 전압일 때 자기유지회로를 온(on)하여 마이컴에 배터리 전원을 공급함으로써, 배터리의 수명을 연장시키고 잦은 배터리 교체를 방지하여, 사용자의 편의성을 제고할 수 있다.
Equipped with a microcontroller (MCU) that detects overheating of the gas cooktop and blocks the magnetic power unit, and supplies battery power to it, but forms a self-maintaining circuit between the battery and microcomputer to turn it on/off by a thermocouple A device for preventing overheating of a gas cooktop having a battery saving function of a self-holding circuit method, supplying/cutting off battery power by supplying/disconnecting battery power, comprising: a thermocouple installed around a combustion unit and generating electromotive force by applied heat; a magnetic power unit that controls gas supply by generating magnetic force to drive a magnetic valve; An MPU switch provided between the thermocouple and the magnetic power unit to switch on/off; a high-cut sensor that measures the temperature of the cooking vessel; A micom that receives the temperature measured from the high-cut sensor and transmits a cut-off signal to the MPU switch when it is determined that the temperature is overheated according to the received temperature; battery; and a self-maintaining circuit provided between the battery and the micom and turned on/off by a signal from the thermocouple.
With the device as described above, when the voltage of the thermocouple is high, the self-maintenance circuit is turned on to supply battery power to the microcomputer, thereby extending the life of the battery and preventing frequent battery replacement, thereby improving user convenience. there is.
Description
본 발명은 가스 쿡탑의 과열을 감지하여 마그네틱 파워 유닛을 차단하는 마이컴(MCU)을 구비하고 이에 배터리 전원을 공급하되, 배터리와 마이컴 사이에 자기유지회로를 형성하여 열전대에 의해 온(on)/오프(off)시켜 배터리 전원을 공급/차단하는, 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치에 관한 것이다.The present invention includes a microcontroller (MCU) that detects overheating of the gas cooktop and blocks the magnetic power unit, and supplies battery power to it, but forms a self-maintaining circuit between the battery and microcomputer to turn on/off by thermocouple It relates to an overheating prevention device of a gas cooktop having a battery saving function of a self-maintaining circuit method that supplies/disconnects battery power by turning off the battery.
일반적으로, 가스를 연료로 사용하는 가스 쿡탑은 일반 가정이나 식당은 물론, 생산 현장 등에서도 폭넓게 사용되고 있다. 그리고 이러한 가스 쿡탑은 사용시 가스 누출 사고 또는, 이로 인한 안전사고, 화재 예방을 위한 다양한 형태의 안전장치(가스 차단 장치)가 제시되고 있다.In general, gas cooktops using gas as fuel are widely used not only in homes and restaurants, but also in production sites. In addition, various types of safety devices (gas blocking devices) are proposed to prevent gas leakage accidents or safety accidents and fires caused by gas leakage during use of the gas cooktop.
예를 들면 가스누출을 감지하여 가스를 차단하는 장치나, 연소 운전중에 가열되는 조리기구 등의 온도가 소정의 과열판정 온도 이상의 온도가 되면 연소운전을 자동적으로 정지시키는 장치 등이 있다.For example, there is a device that detects gas leakage and shuts off gas, or a device that automatically stops combustion operation when the temperature of cooking utensils heated during combustion operation reaches a temperature equal to or higher than a predetermined overheating determination temperature.
이러한 종류의 차단장치의 일례로서 하이-컷 센서의 전압값에 따라 열전대의 기전력을 선택적으로 차단하는 기술이 제시되고 있다[특허문헌 1]. 특히, 상기 선행기술은 하이-컷 센서의 전압값을 입력받는 2개의 서로 다른 비교기의 비교결과에 따라 마그네틱 파워 유닛(MPU)에 전달되는 열전대(TC)의 기전력을 차단한다.As an example of this type of blocking device, a technique for selectively blocking electromotive force of a thermocouple according to a voltage value of a high-cut sensor has been proposed [Patent Document 1]. In particular, the prior art blocks the electromotive force of the thermocouple (TC) transmitted to the magnetic power unit (MPU) according to the comparison result of the two different comparators receiving the voltage value of the high-cut sensor.
그러나 상기 선행기술은 과열 상태를 비교하기 위한 비교부에서 지속적으로 비교 작업을 수행한다는 문제점이 있다. 즉, 가스 쿡탑을 사용하지 않을 상황에도 지속적으로 배터리가 소모된다는 문제점이 있다.However, the prior art has a problem in that a comparison operation is continuously performed by a comparison unit for comparing an overheated state. That is, there is a problem in that the battery is continuously consumed even when the gas cooktop is not used.
또한, 과열 차단 장치의 다른 예로서, 가스 쿡탑의 화구를 사용하지 않으면 배터리의 전원 공급을 차단하는 기술이 제시되고 있다[특허문헌 2]. 즉, 상기 선행기술은 가스 쿡탑의 전 화구를 모두 독립적으로 제어하고, 화구가 모두 오프(OFF)되면 배터리의 전원 공급을 차단한다.In addition, as another example of an overheating cut-off device, a technique of cutting off the power supply of a battery when a burner of a gas cooktop is not used has been proposed [Patent Document 2]. That is, in the prior art, all burners of the gas cooktop are independently controlled, and when all burners are turned off, the power supply of the battery is cut off.
그러나 상기 선행기술은 가스 쿡탑의 점화를 유지하기 위한 신호 전력을 배터리를 통해 사용하기 때문에 배터리 소모가 크다는 문제점이 있다.However, the prior art has a problem in that battery consumption is high because signal power for maintaining ignition of the gas cooktop is used through a battery.
가스 쿡탑에서 배터리 소모가 크면, 배터리(건전지)의 교체 주기를 단축시키는 문제점이 있다. 즉 배터리의 용량이 빠르게 줄어들기 때문에 그만큼 배터리를 자주 갈아줘야 하는 번거로움이 있다.If the battery consumption is high in the gas cooktop, there is a problem of shortening the battery (dry cell) replacement cycle. In other words, since the capacity of the battery decreases quickly, there is a hassle to change the battery as often as that.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가스 쿡탑의 과열을 감지하여 마그네틱 파워 유닛을 차단하는 마이컴(MCU)을 구비하고 이에 배터리 전원을 공급하되, 배터리와 마이컴 사이에 자기유지회로를 형성하여 열전대에 의해 온(on)/오프(off)시켜 배터리 전원을 공급/차단하는, 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and has a microcontroller (MCU) that detects overheating of the gas cooktop and blocks the magnetic power unit, and supplies battery power thereto, but self-maintains between the battery and microcomputer To provide an overheating prevention device for a gas cooktop having a battery saving function of a self-holding circuit method in which a circuit is turned on/off by a thermocouple to supply/disconnect battery power.
또한, 본 발명의 목적은, 높은 전압에 의한 열전대의 제1 신호에 따라 자가유지회로를 온(on)시키고, 낮은 전압에 의한 열전대의 제2 신호에 따라 자가유지회로를 오프(off)시키는, 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치를 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to turn on a self-holding circuit according to a first signal of a thermocouple by a high voltage and to turn off a self-holding circuit according to a second signal of a thermocouple by a low voltage, An overheating prevention device for a gas cooktop having a battery saving function of a self-holding circuit method is provided.
또한, 본 발명의 목적은, 가스 공급을 위한 마그네틱 파워 유닛(MPU)의 전력은 열전대(TC)의 발전 에너지를 사용하고, 과열을 모니터링 하는 마이컴(MCU)에 대한 배터리 공급은 열전대의 신호에 따라 온/오프 하는, 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치를 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to use the power generated by the thermocouple (TC) for the power of the magnetic power unit (MPU) for gas supply, and to supply the battery to the MCU (MCU) monitoring overheating according to the signal of the thermocouple. It is to provide an overheating prevention device for a gas cooktop having a battery saving function of a self-holding circuit type that turns on/off.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치에 관한 것으로서, 연소부 주변에 설치되어 인가된 열에 의해 기전력을 발생하는 열전대; 자력을 발생시켜 마그네틱 밸브를 구동하여 가스 공급을 제어하는 마그네틱 파워 유닛; 상기 열전대와 상기 마그네틱 파워 유닛 사이에 구비되어 온/오프 스위치 하는 MPU 스위치; 조리 용기의 온도를 측정하는 하이컷 센서; 상기 하이컷 센서로부터 측정된 온도를 수신하고, 수신된 온도에 따라 과열 상태로 판단하면 상기 MPU 스위치에 차단 신호를 전달하는 마이컴; 배터리; 및, 상기 배터리와 상기 마이컴 사이에 구비되고, 상기 열전대의 신호에 의해 온/오프 스위치 하는, 자기유지회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention relates to a device for preventing overheating of a gas cooktop having a battery saving function of a self-holding circuit type, comprising: a thermocouple installed around a combustion unit and generating electromotive force by applied heat; a magnetic power unit that controls gas supply by generating magnetic force to drive a magnetic valve; An MPU switch provided between the thermocouple and the magnetic power unit to switch on/off; a high-cut sensor that measures the temperature of the cooking vessel; A microcomputer for receiving the temperature measured by the high-cut sensor and transmitting a cut-off signal to the MPU switch when it is determined that the temperature is overheated according to the received temperature; battery; and a self-maintaining circuit provided between the battery and the micom and switching on/off by a signal from the thermocouple.
또한, 본 발명은 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는, 상기 열전대의 전압을 사전에 정해진 제1 기준전압과 대비하고, 상기 열전대 전압이 상기 제1 기준전압 보다 크면 상기 자기유지회로에 동작 신호를 전달하는, 제1 비교기; 및, 상기 열전대의 전압을 사전에 정해진 제2 기준전압과 대비하고, 상기 열전대 전압이 상기 제2 기준전압 보다 작으면 상기 자기유지회로에 해제 신호를 전달하는, 제2 비교기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention relates to an overheating prevention device for a gas cooktop having a battery saving function of a self-holding circuit method, wherein the device compares the voltage of the thermocouple with a first reference voltage determined in advance, and the thermocouple voltage is a first comparator that transmits an operation signal to the self-holding circuit when the voltage is greater than the first reference voltage; and a second comparator that compares the voltage of the thermocouple with a predetermined second reference voltage and transmits a release signal to the self-holding circuit when the thermocouple voltage is lower than the second reference voltage. to be
또한, 본 발명은 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치에 관한 것으로서, 상기 제1 기준전압은 상기 제2 기준전압 보다 큰 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention relates to an overheating prevention device for a gas cooktop having a battery saving function of a self-holding circuit type, wherein the first reference voltage is greater than the second reference voltage.
또한, 본 발명은 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치에 관한 것으로서, 상기 제1 기준전압에 해당하는 열전대의 온도가 상기 열전대의 기전력이 공급되어 상기 마그네틱 파워 유닛을 작동되게 하는 최소 온도 보다 높도록, 상기 제1 기준전압을 설정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention relates to an overheating prevention device for a gas cooktop having a battery saving function of a self-holding circuit type, wherein the temperature of the thermocouple corresponding to the first reference voltage is supplied with electromotive force of the thermocouple to operate the magnetic power unit It is characterized in that the first reference voltage is set to be higher than the minimum temperature to be.
또한, 본 발명은 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치에 관한 것으로서, 상기 제2 기준전압에 해당하는 열전대의 온도가 상기 열전대의 기전력이 공급되어 상기 마그네틱 파워 유닛을 작동되게 하는 최소 온도 보다 낮도록, 상기 제2 기준전압을 설정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention relates to an overheating prevention device for a gas cooktop having a battery saving function of a self-holding circuit type, wherein the temperature of the thermocouple corresponding to the second reference voltage is supplied with electromotive force of the thermocouple to operate the magnetic power unit It is characterized in that the second reference voltage is set to be lower than the minimum temperature to be.
또한, 본 발명은 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 상기 열전대의 신호를 증폭하는 증폭 소자를 더 포함하고, 상기 증폭 소자로부터 증폭된 상기 제1 및 제2 비교기로 전달하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention relates to an overheating prevention device for a gas cooktop having a battery saving function of a self-holding circuit type, the device further comprising an amplification element for amplifying the signal of the thermocouple, and the amplification element amplified by the amplification element It is characterized in that it is passed to the first and second comparators.
또한, 본 발명은 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치에 관한 것으로서, 상기 자기유지회로는 화구 스위치의 온(on)에 의해 동작 신호를 입력받고, 상기 열전대의 신호에 의해 해제 신호를 입력받는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention relates to an overheating prevention device for a gas cooktop having a battery saving function of a self-holding circuit type, wherein the self-holding circuit receives an operation signal by turning on a cooking zone switch, and responds to the signal of the thermocouple It is characterized in that the release signal is input by.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치에 의하면, 열전대의 높은 전압일 때 자기유지회로를 온(on)하여 마이컴에 배터리 전원을 공급함으로써, 배터리의 수명을 연장시키고 잦은 배터리 교체를 방지하여, 사용자의 편의성을 제고할 수 있는 효과가 얻어진다. 즉, 본 발명은 배터리의 에너지 소모를 최소화 할 수 있고, 이를 통해, 잦은 배터리 교체의 불편함을 해소할 수 있다.As described above, according to the overheating prevention device of a gas cooktop having a battery saving function of a self-holding circuit method according to the present invention, when the voltage of the thermocouple is high, the self-holding circuit is turned on to supply battery power to the microcomputer. , The lifespan of the battery is extended and frequent battery replacement is prevented, so that the user's convenience can be improved. That is, the present invention can minimize the energy consumption of the battery, and through this, it is possible to solve the inconvenience of frequent battery replacement.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치의 구성에 대한 블록도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기유지회로의 구성에 대한 예시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 쿡탑의 과열 방지 장치의 동작을 설명하는 그래프.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치의 구성에 대한 블록도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 쿡탑의 과열 방지 장치의 동작을 설명하는 그래프.1 is a block diagram of the configuration of a device for preventing overheating of a gas cooktop having a battery saving function of a self-holding circuit method according to a first embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view of the configuration of a self-holding circuit according to a first embodiment of the present invention;
3 is a graph illustrating the operation of an overheat protection device for a gas cooktop according to a first embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of a configuration of an overheating prevention device of a gas cooktop having a battery saving function of a self-holding circuit method according to a second embodiment of the present invention.
5 is a graph illustrating the operation of an overheat protection device for a gas cooktop according to a second embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면에 따라서 설명한다.Hereinafter, specific details for the implementation of the present invention will be described according to the drawings.
또한, 본 발명을 설명하는데 있어서 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.In addition, in explaining the present invention, the same reference numerals are assigned to the same parts, and the repeated explanation thereof is omitted.
다음으로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치에 대하여 도 1을 참조하여 설명한다.Next, a device for preventing overheating of a gas cooktop having a battery saving function of a self-holding circuit method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 .
도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 쿡탑의 과열 방지 장치(100)는, 연소부(11)의 가스 공급을 제어하기 위한 마그네틱 파워 유닛(MPU)(21), 열전대(22), 및, MPU 스위치(23)로 구성되고, 또한, 가스 쿡탑의 과열을 방지하기 위한 하이컷 센서(31), 마이컴(MCU)(30)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, the device 100 for preventing overheating of a gas cooktop according to the first embodiment of the present invention includes a magnetic power unit (MPU) 21 for controlling gas supply to a
또한, 마이컴(MCU)(30)에 공급되는 배터리(40)의 전원을 절감하기 위해, 자기유지회로(60), 제1 및 제2 비교기(61,62) 또는, 열전대(22)의 신호를 증폭하는 증폭소자(32) 등을 더 포함한다.In addition, in order to save the power of the
먼저, 가스 공급을 제어하는 구성에 대하여 설명한다.First, a configuration for controlling gas supply will be described.
즉, 마그네틱 파워 유닛(MPU, Magnetic Power Unit)(21)은 자력을 발생시켜 마그네틱 밸브(12)를 구동하여 연소부(11)로의 가스 공급을 제어한다.That is, the magnetic power unit (MPU) 21 controls gas supply to the
또한, 열전대(TC, thermo couple)(22)는 가스가 연소되는 연소부(11) 주변에 설치되어 인가된 열에 의해 열기전력을 발생한다.In addition, a thermocouple (TC) 22 is installed around the
또한, 열전대(22), 마그네틱 파워 유닛(21), 및 MPU 스위치(23)는 직렬로 연결되고 폐루프를 구성한다. 따라서 열전대(22)에서 발생되는 기전력은 마그네틱 파워 유닛(21)에 공급된다.In addition, the
즉, 가스 공급은, 열전대(22)의 출력단자가 마그네틱 파워 유닛(21)의 전원공급단자와 연결된 상태이고, 열전대(22)에서 발생하는 열기전력에 의해 마그네틱 파워 유닛(21)에 구비된 마그네틱 밸브(12)가 선택적으로 구동되어서 가스를 공급 또는 차단하는 방식이다. 즉, 마그네틱 파워 유닛(21)에 전원이 공급되면 마그네틱 밸브(12)가 개방(open)되어 가스가 공급되고, 전원이 차단되면 가스가 차단된다.That is, gas supply is in a state in which the output terminal of the
따라서 가스가 켜지고 가스에 의해 열이 발생하면 열전대(22)의 기전력이 마그네틱 파워 유닛(21)에 공급되어 마그네틱 밸브(12)는 개방(open)된 상태를 유지할 수 있다. 가스가 켜진 상태이면 지속적으로 밸브(12)가 자동으로 오픈된다.Therefore, when the gas is turned on and heat is generated by the gas, the electromotive force of the
한편, MPU 스위치(23)는 열전대(22)와 마그네틱 파워 유닛(21) 사이에 구비되어, 열전대(22)의 열 기전력의 공급을 온(on)하거나 오프(off)한다. 즉, MPU 스위치(23)는 열전대(22)의 기전력을 마그네틱 파워 유닛(21)에게 공급하거나 차단한다.Meanwhile, the
또한, MPU 스위치(23)는 마이컴(MCU)(30)에 의해 제어된다.In addition, the
또한, MPU 스위치(23)는 반도체 스위치로 구성될 수 있다. 또한, 바람직하게는, MPU 스위치(23)는 마이컴(MCU)(30)에 의해 제어 신호가 없어도 디폴트로 온(on) 상태를 유지하고, 오프(off) 신호를 수신하면 스위치를 오프(off)하도록 구성된다.In addition, the
또한, 바람직하게는, MPU 스위치(23)는 열전대(33)의 기전력으로 전원을 공급받을 수 있다.Also, preferably, the
다음으로, 하이컷 센서(31)는 연소부(11)에 부근에 설치되어, 가스 쿡탑의 화구의 온도를 측정한다. 특히, 하이컷 센서(31)는 연소부(11)에서 조리용기의 바닥면과 탄력적으로 접속된 상태에서 조리용기의 온도를 검출한다.Next, the
하이컷 센서(31)는 마이컴(MCU)(30)에 연결되어, 검출된 온도는 마이컴(30)에 전달된다. 바람직하게는, 하이컷 센서(31)는 검출된 온도를 전압 값으로 출력한다.The
또한, 마이컴(MCU, Micro Cotroller Unit)(30)은 마이크로 컨트롤러로서, 다수의 입출력 단자를 구비하고, 입력 단자로부터 신호를 입력받고, 내부에 제어 프로그램에 의해 처리되어, 출력 단자로 제어 신호를 출력한다.In addition, the microcontroller unit (MCU) 30 is a microcontroller, has a plurality of input/output terminals, receives signals from input terminals, processes them internally by a control program, and outputs control signals to output terminals. do.
또한, 마이컴(30)은 배터리(40)를 통해 전원을 공급받는다.In addition, the
구체적으로, 마이컴(30)은 하이컷 소자(31)와 연결되어 이로부터 신호를 입력받고, MPU 스위치(23)의 제어 단자와 연결되어 제어 신호를 출력한다.Specifically, the
특히, 마이컴(30)은 하이컷 센서(31)로부터 화구의 온도(또는 전압값)를 입력받아 모니터링 하고, 사전에 정해진 과열 조건을 충족하면 MPU 스위치(23)로 차단 신호(또는 오프 신호)를 출력한다. 과열 조건은 화구 온도가 사전에 정해진 임계 온도를 초과하거나, 화구 온도가 일정한 시간 동안 특정 온도를 계속 높게 유지하는 등 다양하게 설정될 수 있다.In particular, the
바람직한 일례로서, 마이컴(30)은 하이컷 센서(31)로부터 화구의 온도(또는 전압값)를 입력받고, 입력된 온도가 사전에 정해진 임계 온도를 초과하면 MPU 스위치(23)로 차단 신호(또는 오프 신호)를 출력한다. 따라서 화구의 온도가 임계 온도를 초과하면 MPU 스위치(23)가 차단되어, 열전대(22)의 기전력이 MPU(21)에 공급되는 것을 중단된다. 이때, 마그네틱 밸브(12)는 폐쇄된다. 즉, 마이컴(30)은 하이컷 센서(31)를 통해 온도를 검출하고, 검출된 온도가 임계 온도를 초과하여 과열 상태로 판단하면, MPU 스위치(23)를 제어하여 가스 공급을 차단할 수 있다.As a preferred example, the
다음으로, 증폭소자(OP AMP)(32)는 열전대(22)의 전압(또는 열기전력)을 증폭하는 소자이다. 또한, 증폭소자(32)의 입력단은 열전대(22)에 연결되고, 출력단은 자기유지회로(60) 또는 제1 및 제2 비교기(61,62)에 연결된다. 즉, 열전대(22)의 신호를 증폭하여 증폭된 신호는 제1 및 제2 비교기(61,62)에 전달된다.Next, the amplification element (OP AMP) 32 is an element that amplifies the voltage (or thermoelectromotive force) of the
또한, 제1 및 제2 비교기(61,62)는 기준 전압과 비교하는 비교기로서, 각각 열전대(22) 또는 증폭소자(32)와 연결되어 열전대 신호를 입력받는다. 이때, 제1 비교기(61)는 열전대 신호(또는 열전대의 전압)을 제1 기준 전압과 대비하여, 열전대 전압이 제1 기준 전압 보다 크면(또는 크거나 동일하면) 온(on) 신호를 출력하고, 작으면 오프(off) 신호를 출력한다. 반면, 제2 비교기(62)는 열전대 전압을 제2 기준 전압과 대비하여, 열전대 전압이 제2 기준 전압 보다 작으면(또는 작거나 같으면) 온(on) 신호를 출력하고, 크면 오프(off) 신호를 출력한다.In addition, the first and
한편, 제1 및 제2 기준전압은 사전에 설정된다. 바람직하게는, 제1 기준전압은 제2 기준전압 보다 높게 설정한다.Meanwhile, the first and second reference voltages are set in advance. Preferably, the first reference voltage is set higher than the second reference voltage.
또한, 제1 기준전압에 해당하는 열전대(22)의 온도가 열전대(22)의 기전력이 공급되어 MPU(21)를 작동되게 하는 온도(최소 온도) 보다 높도록, 제1 기준전압을 설정한다. MCU(30)는 과열을 모니터링하므로, 열전대(22)가 충분히 가열된 후에 모니터링 하여도 무방하다. 배터리(40)의 전원을 절감하기 위해 가능한 늦게 전원을 공급한다. 이때, 제1 기준전압은 가능한 높게 설정하는 것이 바람직하다.In addition, the first reference voltage is set so that the temperature of the
또한, 제2 기준전압에 해당하는 열전대(22)의 온도가 열전대(22)의 기전력이 공급되어 MPU(21)를 작동되게 하는 온도(최소 온도) 보다 낮도록, 제2 기준전압을 설정한다. 즉, 마그네틱 밸브(12)가 차단되기 전에 배터리 전원이 차단되어 MCU(30)가 중단되는 것을 방지하기 위한 것이다. 이때, 바람직하게는, 제2 기준전압은 상기 최소 온도 동일하거나 약간의 차이만 두고 낮게 설정한다.In addition, the second reference voltage is set so that the temperature of the
또한, 자기유지회로(60)가 마이컴(30)과 배터리(40) 사이에는 구비되어, 마이컴(30)으로 공급되는 배터리(40)의 전력을 제어한다.In addition, a self-holding
자기유지회로(60)는 통상의 자기유지회로로서, 동작 스위치가 온(on)되면 이후 동작 스위치가 오프(off)되더라도 회로 내의 온(on) 상태가 유지된다. 따라서 자기유지회로(60)는 온(on) 상태를 해제하기 위한 해제 스위치가 별도로 존재한다.The self-holding
즉, 도 2에서 보는 바와 같이, 자기유지회로(60)는 동작 스위치 A에 의해 온(on)되고 릴레이 R에 의해 그 상태를 유지한다. 또한, 해제 스위치 B에 의해 오프(off)된다. 이때, 릴레이 R도 해제되어 유지상태도 오프(off) 된다.That is, as shown in FIG. 2, the self-holding
따라서 자기유지회로(60)는 동작 신호를 전달받는 동작 단자(미도시)와, 해제 신호를 전달받는 해제 단자(미도시)를 구비한다.Therefore, the self-holding
도 1과 같이, 자기유지회로(60)는 동작 단자에 제1 비교기(61)의 출력과 연결되고, 해제 단자에 제2 비교기(62)의 출력이 연결된다.As shown in FIG. 1, the self-holding
구체적으로, 자기유지회로(60)는 제1 비교기(61)에서 온(on) 신호가 출력되어 입력받으면 자기유지회로(60)가 온(on)되고 그 상태를 유지한다. 즉, 제1 비교기(61)로부터 온(on) 신호가 한번 출력되면 그 이후에 온(on) 신호가 출력되지 않더라도, 자기유지회로(60)는 온(on) 상태를 유지한다.Specifically, when the on signal is output from the
즉, 열전대(22)의 전압(또는 온도)이 높아져서 해당 전압이 제1 기준전압을 넘으면, 제1 비교기(61)에서 온(on) 신호가 출력되어, 자기유지회로(60)가 온(on) 된다. 이때, 배터리(40)의 전원이 MCU(30)로 공급된다. 이때, 제2 기준전압은 제1 기준전압 보다 작기 때문에, 해당 열전대 전압은 제2 기준전압 보다 크다. 따라서 제2 비교기(62)는 오프(off) 신호를 출력하여, 자기유지회로(60)의 온(on) 상태를 해제하지 못한다.That is, when the voltage (or temperature) of the
또한, 마이컴(30)은 배터리(40)로부터 전원을 공급받으면 내부 제어 프로그램에 의해 동작한다. 즉, 마이컴(30)은 하이컷 센서(31)와 MPU 스위치(23)를 통해 과열 방지 작업을 수행한다.In addition, the
또한, 열전대(22)의 전압이 내려가서 제1 기준전압 이하로 떨어지더라도, 제2 기준전압 보다 높으면 자기유지회로(60)의 온(on) 상태는 유지된다. 즉, 열전대 전압은 제2 기준전압 보다 높기 때문에, 제2 비교기(62)는 오프(off) 신호를 여전히 출력하여, 자기유지회로(60)의 온(on) 상태를 해제하지 못한다.In addition, even if the voltage of the
그러나 열전대(22)의 전압이 제2 기준전압 보다 낮아지면, 제2 비교기(61)에서 온(on) 신호가 출력되어, 자기유지회로(60)는 오프(off)된다. 이때, 해당 열전대 전압은 제1 기준전압 보다 낮기 때문에, 제1 비교기(61)는 오프(off) 신호를 여전히 출력하여, 자기유지회로(60)의 온(on) 시키지 못한다.However, when the voltage of the
즉, 자기유지회로(60)는 오프(off)되어 배터리(40) 전원이 차단된다. 따라서 마이컴(30) 등은 배터리(40)로부터 전원을 공급받지 못한다. 예를 들어, 가스가 꺼지고 일정한 시간이 경과하면, 열전대(22)는 열을 받지 못하기 때문에 기전력을 발생하지 못한다. 이때, 해제 신호가 출력되어 자기유지회로(60)는 오프(off) 되고, 배터리(40)에서 마이컴(30)으로 공급되는 전원이 차단된다.That is, the self-holding
또한, 바람직하게는, 자기유지회로(60)는 배터리(40)로부터 전원을 공급받는다.Also, preferably, the self-holding
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치의 동작에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다.Next, an operation of an overheating prevention device for a gas cooktop having a battery saving function of a self-holding circuit method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 .
먼저, 시점 t1에서, 사용자가 화구 스위치(51)를 온(on) 시키면 화구에 점화가 된다. 즉, 화구 스위치(51)를 온(on) 시키는 동안, 화구 스위치(51)와 연동되어 물리적으로 마그네틱 밸브(12)가 오픈(open)된다. 이때 수동으로 마그네틱 밸브(12)가 오픈되어 가스가 공급되고, 가스가 점화되어 켜진다. 즉, 시점 t1에서, 점화가 되고, 마그네틱 밸브(12)가 수동으로 오픈(open)된다.First, at time t1, when the user turns on the
시점 t1에서 가스가 켜지면, 시간이 흐름에 따라 화구의 온도가 올라간다. 따라서 시점 t2에서 열전대(22)에 열 기전력이 발생되어, 마그네틱 파워 유닛(MPU)(21)에 전원을 공급한다.When the gas is turned on at time t1, the temperature of the crater rises over time. Therefore, at time t2, thermal electromotive force is generated in the
따라서 시점 t2에서 마그네틱 파워 유닛(MPU)(21)이 구동되어, 자력에 의해 마그네틱 밸브(12)를 개방시킨다. 그런데 시점 t2에서, 사용자는 아직 화구 스위치(51)를 켜고 있는 중이기 때문에, 마그네틱 밸브(12)는 화구 스위치(51)에 의해 수동적으로, 또한, MPU(21)에 의한 전자적으로, 모두 오픈(open)된 상태를 유지한다.Therefore, at time t2, the magnetic power unit (MPU) 21 is driven to open the
또한, 시점 t2에서, MPU 스위치(23)는 수동 소자이므로, 열전대(22)에서 전원이 공급되면서 스위치로서 역할을 시작한다.In addition, at time t2, since the
또한, 시점 t2에서, 열전대(22)의 전압이 아직 제1 기준전압에 도달하지 않고 있으므로, 자기유지회로(60)는 오프(off) 상태이다.Also, since the voltage of the
다음으로, 시점 t3에서, 사용자는 화구 스위치(51)를 다시 원상 복귀한다. 따라서 시점 t3에서, 마그네틱 밸브(12)는 화구 스위치(51)에 의한 수동적 오픈(open) 동작이 정지된다. 그러나 마그네틱 밸브(12)는 MPU(21)에 의한 전자적으로 오픈(open)된 상태를 유지한다.Next, at the time point t3, the user returns the
다음으로, 시점 t4에서, 열전대(22)의 전압이 제1 기준전압을 넘어서 제1 비교기(61)에 온(on) 신호가 출력되고, 자기유지회로(60)가 온(on)된다. 따라서 배터리(40) 전원이 마이컴(30)에 공급된다. 마이컴(MCU)(30)은 배터리(40)로부터 전원을 공급받아 내장된 프로그램에 따라 작동된다. 즉, 열전대(22) 전압이 제1 기준전압을 넘어서는 시점에서, 배터리(40)의 전원 공급이 시작되고, 마이컴(MCU)(30)이 작동하여 과열 모니터링 작업을 수행한다.Next, at time t4, the voltage of the
다음으로, 시점 t7에서, 하이컷 센서(31)에서 과열이 검출된다. 즉, 마이컴(30)은 하이컷 센서(31)에서 검출한 온도가 임계 온도를 초과하여 과열 상태로 판단한다. 이때, 마이컴(30)은 차단 신호를 MPU 스위치(23)로 출력한다.Next, at time t7, overheating is detected in the
따라서 시점 t7에서, MPU 스위치(23)가 오프(off)되고, 열전대(22)에서 MPU(21)로 공급되는 전원이 차단된다. 즉, 마그네틱 파워 유닛(MPU)(21)은 작동을 중단하고, 마그네틱 밸브(12)가 폐쇄된다.Therefore, at a time point t7, the
그러나 연소부(11) 주변에는 아직 높은 온도가 유지되고 점차 시간이 지남에 따라 온도가 떨어진다.However, a high temperature is still maintained around the
먼저, 시점 t8에서 온도가 임계 온도 이하로 떨어지고, 하이컷 센서(31)에 의한 과열 상태는 종료된다.First, at time t8, the temperature drops below the critical temperature, and the overheating state caused by the high-
그리고 더 시간이 흐르면 온도가 더 떨어진다. 그래서 시점 t9에서, 열전대(22)에서 기전력이 발생되지 않게 된다. 이때, 만약, MPU(21)가 열전대(22)에 의해 기전력을 공급받는 상태이면, 기전력이 차단되어 MPU(21)가 오프(off) 되고 마그네틱 밸브(12)는 차단된다.And the more time passes, the more the temperature drops. Therefore, at the time point t9, no electromotive force is generated in the
그리고, 시점 t9 이후, 더 시간이 흘러 온도가 더 떨어져서 열전대(22)의 전압이 제2 기준전압 아래로 떨어지면, 제2 비교기(62)에서 온(on) 신호, 즉, 해제 신호가 출력되고, 자기유지회로(60)는 오프 된다. 마이컴(30)에 공급되는 배터리(40) 전원이 차단된다. 그리고 마이컴(30)은 동작이 종료된다.After time t9, when more time passes and the temperature drops further and the voltage of the
다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치에 대하여 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.Next, a device for preventing overheating of a gas cooktop having a battery saving function of a self-holding circuit method according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5 .
본 발명의 제2 실시예는 자기유지회로(60)의 구성과 일부 차이점이 있으며, 나머지 구성은 앞서 제1 실시예와 동일하다. 이하에서 설명의 편의를 위하여 차이점이 나는 구성을 위주로 설명한다. 이하에서 설명되지 않는 제2 실시예의 구성은 앞서 제1 실시예의 구성을 참조한다.The second embodiment of the present invention has some differences from the configuration of the self-holding
도 4에서 보는 바와 같이, 자기유지회로(60)는 동작 신호를 화구 스위치(51)에 의해 입력받는다. 즉, 화구 스위치(51)가 온(on) 되면, 자기유지회로(60)의 동작 단자에 온(on) 신호를 출력한다.As shown in FIG. 4 , the self-holding
화구 스위치(51)가 온(on)으로 켜지면 자기유지회로(60)가 온(on) 되어, 배터리(41) 전원을 마이컴(30)으로 공급한다. 이때, 화구 스위치(51)는 온(on) 상태를 유지하지 않더라도, 자기유지회로(60)는 온(on) 상태를 유지한다. When the
다시 말하면, 자기유지회로(60)는 화구 스위치(51)가 온(on)되기 전까지 오프(off)된다. 이때, 마이컴(30)은 배터리(41)로부터 전원 공급이 차단된다. 그리고 화구 스위치(51)가 온(on) 되면서 자기유지회로(60)가 온(on)되고, 자기유지회로(60)에 의해 배터리(41)의 전원이 마이컴(30)으로 공급된다.In other words, the self-maintaining
자기유지회로(60)의 오프(off) 과정은 앞서 제1 실시예와 동일하다.The process of turning off the self-holding
도 5는 본 발명의 제2 실시예의 동작을 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing the operation of the second embodiment of the present invention.
도 5에서 보는 바와 같이, 화구 스위치(51)가 온(on)되는 시점 T1에서, 자기유지회로(60)가 온(on)되어 배터리(40) 전원이 공급되고, 마이컴(30)도 동작된다. 그리고 화구 스위치(51)는 열전대(22)에 의한 기전력이 MPU(21)를 구동하여 마그네틱 밸브(21)를 전자적으로 오픈할 때까지 유지해야 한다. 이때, 열전대의 전압은 제1 전압 보다 높게 된다. 따라서 제2 비교기(62)에 의한 신호는 오프(off)로 출력된다. 즉, 자기유지회로(60)는 온(on) 상태를 유지한다.As shown in FIG. 5, at a time point T1 when the
이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.In the above, the invention made by the present inventors has been specifically described according to examples, but the present invention is not limited to the examples, and various changes are possible without departing from the gist of the invention.
11 : 연소부 12 : 마그네틱 밸브
21 : 마그네틱 파워 유닛(MPU) 22 : 열전대(TC)
23 : MPU 스위치
30 : 마이컴(MCU) 31 : 하이컷 센서
32 : 증폭소자
40 : 배터리 60 : 자기유지회로
51 : 화구 스위치11: combustion unit 12: magnetic valve
21: magnetic power unit (MPU) 22: thermocouple (TC)
23: MPU switch
30: microcomputer (MCU) 31: high cut sensor
32: amplification element
40: battery 60: self-holding circuit
51: cooker switch
Claims (7)
연소부 주변에 설치되어 인가된 열에 의해 기전력을 발생하는 열전대;
자력을 발생시켜 마그네틱 밸브를 구동하여 가스 공급을 제어하는 마그네틱 파워 유닛;
상기 열전대와 상기 마그네틱 파워 유닛 사이에 구비되어 온/오프 스위치 하는 MPU 스위치;
조리 용기의 온도를 측정하는 하이컷 센서;
상기 하이컷 센서로부터 측정된 온도를 수신하고, 수신된 온도에 따라 과열 상태로 판단하면 상기 MPU 스위치에 차단 신호를 전달하는 마이컴;
배터리; 및,
상기 배터리와 상기 마이컴 사이에 구비되고, 상기 열전대의 신호에 의해 온/오프 스위치 하는, 자기유지회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치.
In the overheating prevention device of a gas cooktop having a battery saving function of a self-holding circuit method,
A thermocouple installed around the combustion unit to generate electromotive force by applied heat;
a magnetic power unit that controls gas supply by generating magnetic force to drive a magnetic valve;
An MPU switch provided between the thermocouple and the magnetic power unit to switch on/off;
a high-cut sensor that measures the temperature of the cooking vessel;
A micom that receives the temperature measured from the high-cut sensor and transmits a cut-off signal to the MPU switch when it is determined that the temperature is overheated according to the received temperature;
battery; and,
A device for preventing overheating of a gas cooktop having a battery saving function of a self-holding circuit method, comprising a self-holding circuit provided between the battery and the micom and switching on/off by a signal of the thermocouple.
상기 열전대의 전압을 사전에 정해진 제1 기준전압과 대비하고, 상기 열전대 전압이 상기 제1 기준전압 보다 크면 상기 자기유지회로에 동작 신호를 전달하는, 제1 비교기; 및,
상기 열전대의 전압을 사전에 정해진 제2 기준전압과 대비하고, 상기 열전대 전압이 상기 제2 기준전압 보다 작으면 상기 자기유지회로에 해제 신호를 전달하는, 제2 비교기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치.
The method of claim 1, wherein the device,
a first comparator that compares the voltage of the thermocouple with a first reference voltage determined in advance and transmits an operation signal to the self-holding circuit when the thermocouple voltage is greater than the first reference voltage; and,
Further comprising a second comparator that compares the voltage of the thermocouple with a predetermined second reference voltage and transmits a release signal to the self-holding circuit when the thermocouple voltage is lower than the second reference voltage. Overheating prevention device for gas cooktop with self-holding circuit type battery saving function.
상기 제1 기준전압은 상기 제2 기준전압 보다 큰 것을 특징으로 하는 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치.
According to claim 2,
The first reference voltage is greater than the second reference voltage.
상기 제1 기준전압에 해당하는 열전대의 온도가 상기 열전대의 기전력이 공급되어 상기 마그네틱 파워 유닛을 작동되게 하는 최소 온도 보다 높도록, 상기 제1 기준전압을 설정하는 것을 특징으로 하는 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치.
According to claim 2,
The first reference voltage is set so that the temperature of the thermocouple corresponding to the first reference voltage is higher than the minimum temperature at which the electromotive force of the thermocouple is supplied to operate the magnetic power unit. Overheating protection for gas cooktops with battery saving function.
상기 제2 기준전압에 해당하는 열전대의 온도가 상기 열전대의 기전력이 공급되어 상기 마그네틱 파워 유닛을 작동되게 하는 최소 온도 보다 낮도록, 상기 제2 기준전압을 설정하는 것을 특징으로 하는 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치.
According to claim 2,
The second reference voltage is set so that the temperature of the thermocouple corresponding to the second reference voltage is lower than the minimum temperature at which the electromotive force of the thermocouple is supplied to operate the magnetic power unit. Overheating protection for gas cooktops with battery saving function.
상기 장치는 상기 열전대의 신호를 증폭하는 증폭 소자를 더 포함하고, 상기 증폭 소자로부터 증폭된 상기 제1 및 제2 비교기로 전달하는 것을 특징으로 하는 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치.
According to claim 2,
The device further comprises an amplification element for amplifying the signal of the thermocouple, and transfers the amplified signal from the amplification element to the first and second comparators. overheat protection device.
상기 자기유지회로는 화구 스위치의 온(on)에 의해 동작 신호를 입력받고, 상기 열전대의 신호에 의해 해제 신호를 입력받는 것을 특징으로 하는 자기유지회로 방식의 배터리 절감 기능을 가진 가스 쿡탑의 과열 방지 장치.
According to claim 1,
The self-maintaining circuit receives an operation signal by turning on the cooker switch and receives a release signal by the signal of the thermocouple. Device.
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KR1020220019065A KR20230122419A (en) | 2022-02-14 | 2022-02-14 | A gas cooktop overheating prevention device with battery saving function based on self hold circuit |
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