WO2011155709A2 - 가스 안전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 안전장치에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 버너버너점화에 따른 용기의 가열동작시 용기의 표면으로부터 직접 방출되는 복사열이 설정된 온도를 초과시 소화열전대와 연결된 전자밸브의 닫힘이 이루어지도록 하여 가스 공급이 차단되도록 구성하여, 용기내의 음식물 조리시 사용자의 부주의로 인해 발생하는 과열 및 이에따른 화재 위험을 방지시킨 것이다.

Description

가스 안전장치

본 발명은 조리기기(예; 가스레인지, 가스오븐레인지, 가스버너)의 가스 공급을 자동으로 차단하는 가스 안전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조리기기를 통한 음식물 조리가 이루어지는 상태에서 과열에 의한 화재 위험을 방지하도록 하는 가스 안전장치에 관한 것이다.

일반적으로 액화천연가스(LNG)나 액화석유가스(LPG)를 연료로 사용하는 조리기기에 적용되는 연소장치는 가스 연료를 공기와 혼합하여 불꽃점화가 이루어지면서 가열동작하는 것으로, 상기 연소장치의 가열동작으로부터 음식물의 조리가 이루어질 수 있는 것이다.

즉, 상기 조리기기는 금속재로 이루어지며 조리용 용기가 올려지는 그릴이 하나 또는 복수로 구성되는 본체, 상기 그릴내에 구성되는 연소장치를 포함한다.

이때, 상기 연소장치는 버너와 점화플러그, 그리고 가열접점을 가지는 소화열전대로 구성되며, 상기 소화열전대의 가열접점이 일정온도 이상으로 가열되는 경우에 한해 점화플러그의 불꽃 발생시 상기 버너에서 가스 연소에 따른 가열동작이 이루어지고, 상기 소화열전대의 가열접점이 일정온도 이상으로 가열되지 않고 그 온도가 낮으면 상기 점화플러그에서의 불꽃이 발생하더라도 상기 버너에서는 가스 연소에 따른 가열동작이 이루어지지 않도록 하였다.

한편, 상기 조리기기의 연소장치로 공급되는 가스 연료는 가스레인지와 가스오븐레인지와 같은 고정 설치형의 경우 외부에서 건물 내부로 이송 배관 라인을 통해 공급되는 것이 일반적이다.

즉, 가스 연료는 가스공급자의 저장탱크로부터 보통 지하에 매설되는 이송관에 의해 안내 공급되거나 옥상이나 건물의 외부에 설치된 가스통으로부터 가스공급배관으로 안내되며, 상기 가스공급배관의 끝단에는 통상적으로 가스의 흐름을 제어하는 중간밸브(또는 안전밸브)의 일단이 연결되고, 상기 중간밸브의 타단에는 호스의 일단이 연결되며, 상기 호스의 타단은 조리기기와 연결되어지는 것이 보편적이다.

따라서, 상기 중간밸브의 열림시 가스는 가스공급배관에서 호스를 통해 조리기기에 설치되는 연소장치로 공급되어지고, 이에따라 사용자가 불꽃 점화를 위한 동작(예; 누름 스위치 또는 로터리 타입의 스위치 조작)시 상기 연소장치에서는 분사되는 가스가 연소되는 가열동작이 이루어질 수 있는 것이다.

한편, 상기 조리기기에 설치되는 연소장치는 가스를 연료로 사용하는 관계로 안전사고의 위험이 항상 존재하며 이에따라 종래에는 가스 연료 사용에 대한 여러가지의 안전장치들이 개시되고 있다.

일예로, 사용자가 조리기기를 통해 음식물을 조리하는 상태를 깜빡 잊어버리는 경우, 음식물이 담아진 용기의 과열이 초래되며, 이에따라 용기가 검게 그을리면서 용기내의 음식물이 타게 되는 현상이 초래되고, 심한 경우에는 화재가 발생될 수 있는 등의 문제가 있다.

이에 종래에는 연소장치의 가열동작이 과열되었을 때 이를 감지한 후 가스 연료의 공급을 자동 차단하는 안전장치들이 개시되었다.

이때, 종래 가스안전장치 중에서는 소화열전대와 가스공급을 결정하는 전자밸브를 전기적으로 연결 구성한 것이 있다.

즉, 상기 가스안전장치는 버너측의 불꽃을 감지한 후 이러한 불꽃을 전기적 신호(열기전력)로 변환시킨 상태에서, 상기 변환된 전기적신호가 전자밸브에 전달되면 전자밸브의 열림이 이루어지면서 버너측으로의 가스공급이 이루어지도록 하고, 상기 변환된 전기적신호가 전자밸브로 전달되지 못하면 전자밸브의 닫힘이 이루어지면서 버너측으로의 가스공급을 차단하도록 한 것이다.

그러나, 상기 가스안전장치는 버너의 불꽃을 감지한 후 이를 전기적신호로 변환시키는 관계로, 용기의 과열상태를 정밀하게 검출하지 못하는 단점이 있다.

즉, 용기의 과열온도를 직접적으로 감지하여 전자밸브의 개폐동작을 결정하는 것이 아니라 불꽃의 전기적신호로부터 전자밸브의 개폐동작을 결정하게 되는데, 이 경우 소화열전대의 동작범위는 최대 약 600℃의 온도인 반면, 버너측에 위치하는 용기내 내용물의 끊는점은 약 100℃ 정도이고, 이러한 용기내 내용물이 모두 증발되면 용기는 과열될 수 밖에 없다.

그러나, 종래 가스안전장치는 소화열전대의 동작범위인 최대 약 600℃에 도달할 때까지 불꽃을 감지한 후 이를 전기적신호(열기전력)로 변환시켜 과열상태를 감지하고 가스를 차단시키는 방식인 바, 약 100～150℃의 온도범위내에서 용기내의 내용물이 모두 기화된 후 용기의 표면이 검게 그을리더라도 상기 소화열전대의 동작범위인 약 600℃의 온도로까지 상승하지 않을 경우에는 상기 전자밸브를 통한 가스 공급이 차단되지 못하는 등의 작동오류가 많은 문제점이 존재하였다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 버너의 불꽃점화에 따른 용기의 가열동작시 용기의 표면으로부터 직접 방출되는 복사열이 설정된 온도를 초과시 소화열전대와 연결된 전자밸브의 닫힘이 이루어지도록 하여 가스 공급이 차단되도록 구성함으로써, 용기내의 음식물 조리시 사용자의 부주의로 인해 발생하는 과열 및 이에따른 화재 위험을 방지시킬 수 있도록 하는 가스안전장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명 가스안전장치는, 점화플러그와 버너, 상기 버너의 불꽃점화에 따라 열기전력을 발생시키는 소화열전대, 상기 소화열전대와 복수의 라인으로 전기적으로 연결되면서 상기 소화열전대에서 발생하는 열기전력의 전달여부에 따라 상기 버너측으로의 가스공급을 제어하도록 개폐되는 전자밸브 유니트를 포함하여 구성하고, 상기 소화열전대와 전자밸브 유니트를 연결하는 복수의 연결라인 중 어느 하나의 라인에는 상기 용기 표면의 복사열 온도변화에 따라 반응하여 상기 소화열전대에서 발생하는 열기전력이 상기 전자밸브 유니트로 전달되는 것을 결정하면서 가스공급 여부를 제어하는 안전스위칭부를 직렬로 연결 구성한 것이다.

또한, 상기 안전스위칭부는 상기 버너의 일측에 설치되어 상기 복사열이 설정온도를 초과시에는 전자밸브 유니트로의 열기전력 전달을 차단하도록 오프 스위칭하고, 상기 복사열이 설정온도를 초과하지 않을 경우에는 전자밸브 유니트로 열기전력을 전달하도록 온 스위칭하는 바이메탈 스위치인 것이다.

또한, 상기 설정온도는 180～200℃의 범위내인 것이다.

이와 같이 본 발명은 버너의 불꽃점화에 따른 용기의 가열동작시 용기의 표면으로부터 직접 방출되는 복사열이 설정된 온도를 초과시 소화열전대와 연결된 전자밸브의 닫힘이 이루어지도록 하여 가스 공급이 차단되도록 구성한 것으로, 이를 통해 용기내의 음식물 조리시 사용자의 부주의로 인해 발생하는 과열 및 이에따른 화재 위험을 방지시키는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예로 가스안전장치의 구조를 보인 개략적인 사시도.

도 2는 본 발명의 실시예로 안전스위칭부의 온 스위칭에 따른 가스공급상태를 보인 단면개략도.

도 3은 본 발명의 실시예로 안전스위칭부의 오프 스위칭에 따른 가스공급의 차단 상태를 보인 단면 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예로 가스안전장치의 구조를 보인 개략적인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예로 안전스위칭부의 온 스위칭에 따른 가스공급상태를 보인 단면개략도이고, 도 3은 본 발명의 실시예로 안전스위칭부의 오프 스위칭에 따른 가스공급의 차단 상태를 보인 단면 개략도를 도시한 것이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가스안전장치는, 점화플러그(1)와 버너(2), 상기 버너(2)의 불꽃점화에 따라 열기전력을 발생시키는 소화열전대(3), 상기 소화열전대(3)와 복수의 라인(L1)(L2)으로 전기적으로 연결되면서 상기 소화열전대(3)에서 발생하는 열기전력의 전달여부에 따라 상기 버너(2)측으로의 가스공급을 제어하도록 개폐되는 전자밸브 유니트(4)를 포함하는 가스안전장치에 더하여, 상기 복수의 라인(L1)(L2) 중 어느 하나의 라인(L2)에 안전스위칭부(10)를 직렬로 연결 구성한 것이다.

즉, 상기 안전스위칭부(10)는 복사열이 180～200℃의 범위내인 경우에는 오프 스위칭동작을 하고, 상기 복사열이 180℃ 이하인 경우에는 온 스위칭동작을 하는 바이메탈 스위치로, 상기 버너(2)의 일측에 그 설치가 이루어져 상기 버너(2)에 의해 용기(100)에 대한 가열이 이루어질 때 상기 용기(100)로부터 발생하는 복사열을 직접적으로 전달받도록 구성된 것이다.

여기서, 상기 전자밸브 유니트(4)는 가스 유입구를 가지는 통상적인 구조물로, 가스공급라인과 연결되는 안전밸브(4a), 전자석(4b), 스프링(4c), 그리고 상기 복수의 라인(L1)(L2) 중 어느 하나의 라인(L1)에 연결되어 직선왕복운동하는 금속편(4d)을 포함한 것이다.

즉, 상기 전자밸브 유니트(4)는 소화열전대(3)가 버너(2)의 불꽃점화로부터 20～750㎷의 열기전력을 발생되고, 상기 발생되는 열기전력이 라인(L2)을 통해 전자석(4b)으로 전달될 때, 상기 전자석(4b)은 자력을 발생시키면서 상기 안전밸브(4a)와 연결된 금속편(4d)를 끌어당기게 되며, 이에따라 안전밸브(4a)의 열림이 이루어지면서 버너(2)로의 가스 공급이 가능하도록 한 것이다.

반면, 상기 전자밸브 유니트(4)는 소화열전대(3)에서 열기전력이 발생하지 않을 경우, 상기 라인(L2)을 통해 전자석(4b)으로 열기전력이 전달되지 못하면서 상기 전자석(4b)에서는 자력이 발생하지 않게 되어 끌어당겨진 금속편(4d)은 스프링(4c)의 복원력에 의해 원래의 위치로 리턴 이동을 하게 되며, 이에따라 안전밸브(4a)는 닫힘이 이루어지면서 버너(2)로의 가스공급을 차단하도록 구성된 것이다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가스 안전장치는 첨부된 도 1 내지 도 3에서와 같이, 버너(2)의 상측에 조리할 내용물이 담겨진 용기(100)를 올려놓은 상태에서 점화플러그(1)의 점화동작으로부터 버너(2)의 불꽃점화가 이루어져 상기 용기(100)를 가열할 때, 상기 버너(2)의 일측에 형성된 소화열전대(3)에서는 상기 불꽃점화로부터 20～750mV 정도의 열기전력을 발생시키게 된다.

이때, 상기 용기(100)가 가열되면서 그 주변으로 복사열을 방출할 때, 상기 방출되는 복사열이 설정온도인 160℃를 초과하지 않을 경우, 상기 버너(2)의 일측에 노출되게 구성되는 안전스위칭부(10)인 바이메탈 스위치는 온 스위칭동작을 하게 되며, 이에따라 상기 발생된 열기전력은 라인(L2)과 안전스위칭부(10)인 바이메탈 스위치를 통해 전자밸브 유니트(4)에 포함되는 전자석(4d)으로 전달된다.

그러면, 상기 전자석(4d)은 첨부된 도 2에서와 같이, 안전밸브(4a)와 연결된 철편(4d)을 끌어 당기게 된다.

여기서, 상기 전자밸브 유니트(4)에 포함되면서 상기 안전밸브(4a)를 지지하는 스프링(4c)의 탄성력은 좌측 방향으로 가해지지만, 상기 좌측으로 가해지는 탄성력은 소화열전대(3)에서 발생한 열기전력에 기인되어 전자석(4d)에서 발생하는 자력보다 크기 때문에 소화열전대(3)의 열기전력에 의해서 발생된 자력이 상기 스프링(4c)의 탄성력을 이기고 이격된 거리에 위치한 금속편(4d)을 당기기는 어렵다.

따라서, 상기 버너(2)의 초기 점화시 상기 전자밸브 유니트(4)에 포함되는 안전밸브(4a)를 여는 동작은 사용자가 수동으로 점화 손잡이(미도시)를 누름으로서 이루어진다.

즉, 상기 점화 손잡이의 수동동작에 의해 일단 열린 안전밸브(4a)가 계속 열린 상태를 유지하게 위해 소화열전대(3)에서 발생하는 열기전력을 인가받아 전달받을 때 상기 전자석(4b)이 상기 안전밸브(4a)와 연결된 금속편(4d)을 끌어당길 수 있게 되는 것이다.

따라서, 상기와 같이 전자석(4b)에 의해 금속편(4d)이 도 2에서와 같이 우측방향으로 당겨지면, 상기 금속편(4d)과 연결된 안전밸브(4a) 또는 함께 이동하게 되면서 상기 전자밸브 유니트(4)의 가스 유입구가 개방되고, 이에따라 상기 개방된 가스 유입구를 통해 버너(2)측으로의 가스 공급이 이루어지는 것이다.

한편, 상기 용기(100)가 가열되면서 그 주변으로 복사열을 방출할 때, 상기 방출되는 복사열이 설정된 온도인 160℃를 초과하여 160～200℃의 범위로 상승할 경우, 이는 상기 용기(100)내에 담아진 음식물의 수분이 거의 없어지는 상태인 바, 상기 버너(2)의 일측에 노출되게 구성되는 안전스위칭부(10)인 바이메탈 스위치는 상기 복사열을 직접적으로 전달받게 되면서 오프 스위칭동작을 하게 된다.

그러면, 상기 바이메탈 스위치가 직렬로 연결되는 라인(L2)은 단락되고, 이에따라 상기 버너(2)의 불꽃점화로부터 발생하는 열기전력은 라인(L2)을 통해 전자밸브 유니트(4)에 포함되는 전자석(4d)으로 전달되지 못하게 되면서, 상기 전자석(4d)은 자력을 잃게 되고, 따라서 전자석(4b)에 의해 당겨진 금속편(4d)은 스프링(4c)의 복원력으로부터 원래의 위치로 리턴 이동을 하게 된다.

이때, 상기 금속편(4c)에 연결된 안전밸브(4a)도 리턴 이동하여 전자밸브 유니트(4)에 구성되는 가스 유입구를 차단시키게 되는 바,

상기 전자밸브 유니트(4)를 통한 상기 버너(2)로의 가스 공급은 중단되고, 이에따라 상기 버너(2)의 점화상태는 소화가 이루어지면서 설정온도 이상의 복사열을 방출하는 용기(100)에 대한 가열동작을 중단시키게 되며, 따라서 상기 용기(100)내의 음식물에 대한 수분이 모두 증발되는 과열현상에 따른 화재 위험은 방지시킬 수 있게 되는 것이다.

이하, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

본 발명은 조리기기를 통한 음식물 조리가 이루어지는 상태에서 과열에 의한 화재 위험을 방지시키키는 가스 안전 장치로서, 가스레인지, 가스오븐레인지, 가스버너와 같은 조리기기에 적용되는 것이다.

Claims (3)

1. 점화플러그와 버너, 상기 버너의 불꽃점화에 따라 열기전력을 발생시키는 소화열전대, 상기 소화열전대와 복수의 라인으로 전기적으로 연결되면서 상기 소화열전대에서 발생하는 열기전력의 전달여부에 따라 상기 버너측으로의 가스공급을 제어하도록 개폐되는 전자밸브 유니트를 포함하여 구성하고,

   상기 소화열전대와 전자밸브 유니트를 연결하는 복수의 연결라인 중 어느 하나의 라인에는 상기 용기 표면의 복사열 온도변화에 따라 반응하여 상기 소화열전대에서 발생하는 열기전력이 상기 전자밸브 유니트로 전달되는 것을 결정하면서 가스공급 여부를 제어하는 안전스위칭부를 직렬로 연결 구성하는 것을 특징으로 하는 가스안전장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 안전스위칭부는 상기 버너의 일측에 설치되어 상기 복사열이 설정온도를 초과시에는 전자밸브 유니트로의 열기전력 전달을 차단하도록 오프 스위칭하고, 상기 복사열이 설정온도를 초과하지 않을 경우에는 전자밸브 유니트로 열기전력을 전달하도록 온 스위칭하는 바이메탈 스위치인 것을 특징으로 하는 가스안전장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 설정온도는 180～200℃의 범위내인 것을 특징으로 하는 가스안전장치.

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