KR0132126B1 - 솔레노이드를 이용한 써머스타트 밸브의 유격거리 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 솔레노이드를 이용한 써머스타트밸브의 유격거리 조절장치에 관한 것으로서, 피스톤밸브의 주위에 코일을 형성시켜 조리종류의 선택과 캐비티의 온도에 의한 일정한 전압을 가지는 전류를 받아 전자기를 발생시킴으로써 피스톤밸브를 전후로 이동시키 것을 특징으로하는 솔레노이드를 이용한 써머스타트밸브의 유격거리 조절장치이다.

Description

솔레노이드를 이용한 써머스타트 밸브의 유격거리 조절장치

제1도는 본 발명의 시스템 블럭도.

제2도는 본 발명의 써머스타트밸브의 유격거리 조절장치를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면.

제3도는 종래의 써머스타트밸브를 도시한 도면.

제4도는 제3도에 의한 캐비티의 온도변화 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 코일 6 : 부쉬

8 : 케이스 9 : 구멍

10 : 조리종류선택부 12 : 감지부

14 : 제어부 16 : 유격거리 조절부

30 : 써머스타트 밸브 40 : 피스톤밸브

41 : 하우징 F : 플랜지

본 발명은 써머스타트밸브의 유격거리 조절장치에 관한 것으로서, 특히 솔레노이드를 이용한 써머스타트밸브의 유격거리 조절장치에 관한 것이다. 가스기기에서 버너의 불꽃을 조절하기 위하여 가장 일반적으로 쓰이는 방식은 버너로 공급되는 가스의 량을 조절하는 것이다. 콕크(cock)는 이러한 기능을 담당하는 것이며, 그 종류는 로타리식과 버튼식, 그리고 써머스타트식등이 있다. 상기 로타리식과 버튼식은 가스렌지에서 일반적으로 이용되며, 상기 써머스타트식은 가스그릴오븐렌지에 쓰인다. 제3도에 도시되어 있는 써머스타트식 밸브(30)은 조작실 외부와 접하여 있는 노브(32)의 선택적인 회전으로 내측의 플런져(34)가 회전되어 그릴버너통로(36) 또는 오븐버너통로(38)를 열고 닫음으로써, 그릴버너과 오븐버너를 선택하여 가스를 보내는 것이다. 그릴버너의 경우는 조리물을 일면에서 열을 가하는 것이기 때문에 버너의 불꽃으로 인한 영향 그대로 조리물에 미친다. 그러나 오븐버너의 경우에는 캐비티내의 공기를 데워서 대류를 이용하여 조리를 함으로써, 버너 불꽃의 정도 그대로 조리물에 미친다고는 할 수 없다. 즉, 불꽃이 약하다 할지라도 캐비티내에 열이 축적이 되어 사용자의 의지에 관계없이 조리물이 탈 수 있고 아울러 캐비티내의 온도 조절이 신속하지 못하다. 상기와 같이 오븐버너에 가스를 공급할 때에는 캐비티의 온도에 따라 가스를 적절한 시기에 적절량을 조절하는 수단이 필요한 데, 일반적으로 캐비티내부에 접하여 설치된 캐피러리(39)의 내부에 저장된 열 팽창계수가 높은 유체에 의해서 이루어진다. 상기 유체는 캐피러리튜브(39a)를 통하여 피스톤(40)과 연결되어 있는데, 상기 피스톤(40)은 가스매인통로(42)의 출구와 접하여 있다. 따라서, 상기 피스톤(40)은 유체의 팽창과 수축에 의하여 이동하여 가스매인통로(42)의 입구면적을 좁게하거나 넓게하여 공급되는 가스량을 많게 하거나 적게한다. 제4도는 상기 캐피러리(39)에 의해 조절되는 가스량이 공급되는 오븐버너에 의해 가열되는 공기를 대류하여 일정온도를 유지하는 캐비티의 온도분포를 도시한 것이다. 캐비티내의 초기온도에서 조리를 위하여 버너에 가스를 공급하고 점화하면 온도는 점차 상승하지만, 일정온도이상에서 캐피러리(39)의 열팽창계수가 높은 유체가 팽창하여 상기 피스톤을 매인통로를 향하여 이동시켜 매인가스통로를 좁게함으로써 가스의 공급을 점차 줄여서 버너의 불꽃을 약하는데, 이 때문에 캐비티의 온도는 서서히 하강하게 된다. 그러나, 캐비티 온도가 어느 싯점까지 하강하게 되면 캐피러리(39)의 액체는 수축하여 피스톤을 서서히 반대방향으로 이동시켜서, 매인 가스통로를 서서히 열어 가스의 공급량을 증가 시킨다. 이로써 캐비티의 온도는 점차 증가하게 된다. 상기와 같은 동작을 반복하지만, 시간이 흐름에 따라 캐피러리(39)내의 열팽창계수가 큰 유체는 캐비티내의 온도에 적응되어, 그 팽창과 수축의 주기를 짧게하고 결국에는 일정온도에서 일정하게 된다. 상기한 일정온도는 조리조건에 알맞는 설정온도가 된다. 상기 설정온도는 조리에 따라 달라지게 된다. 이는 피스톤의 이동거리를 크게하거나 적게하여, 상기 피스톤이 이동하는 시간을 조절하여 가스의 공급량을 조절하게 된다. 상기 피스톤(39)의 이동거리를 조절하기 위하여 상기 피스톤(39)에 피폿(45)이 장착되어 있으며, 상기 피폿(45)은 피스톤(40)이 가스매인통로(42)에 접근할 때 플런져(34)에 먼저 접하여 상기 피스톤(40)이 더 이상 가스매인통로(42)로 다가가지 않도록 한다. 이 때문에 상기 피스톤(40)은 장착된 피폿(45)과 플런져(34)사이의 거리(L)만큼 이동하게 되며, 상기 피폿(45)와 플런져(34)사이의 거리(L)가 길면 이동시간도 길게 되고 공급되는 가스량 또한 많게 된다. 반면, 피폿(45)와 플런져(34)사이의 거리(L)가 짧으면 이동시간이 짧아지며 공급되는 가스량은 적게된다. 따라서, 피폿(45)와 플런져(34)사이의 거리(L)로 버너로 공급되는 가스량을 조절할 수 있는데, 상기 피폿(45)와 플런져(34)사이의 거리를 유격거리라 한다. 상기의 유격거리(L)는 설정온도에 따라 그 값을 달리한다. 즉, 설정온도1은 설정온도2보다 유격거리(L)가 크게된다. 따라서, 조리조건에 따라 상기 유격거리(L)를 달리 하여야기 때문에 사용자가 노브를 돌려 상기 유격거리(L)를 조정할 수 있게 되어 있다. 그러나, 상기 노브를 회전시켜 유격거리(L)를 조절하여 설정온도를 정하는 것은 단지 일정시간이 지난 후에 설정온도를 얻는 효과만 있다. 캐비티의 온도가 일정하기 전에는 온도의 변화는 일정주기와 그 진폭만큼의 온도차를 감수해야 한다. 이 때문에 조리물이 타거나 덜익는 등의 문제가 발생된다. 상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은, 노브를 이용하여 유격거리를 조절함과 아울러 캐비티의 온도에 따라 솔레노이드를 이용하여 상기 유격거리를 조절함으로써, 노브에 의해 발생되는 파형과 이와 반대의 위상차를 가지며 솔레노이드를 이용하여 발생되는 파형을 합성되어 캐비티의 온도를 초기부터 설정온도로 일정하게 유지시켜 조리물이 알맞게 조리되도록하는 솔레노이드를 이용한 써머스타트밸브의 유격거리 조절장치를 제공하는 데에 있다. 이를 실현하기 위하여 본 발명은, 캐비티의 일벽면 또는 그 이상의 벽면에 장착되어 캐비티의 온도를 검출하여 전기적이 신호를 전송하는 온도센서와 노브의 조작상태를 감지하는 조작센서로 구성된 감지부와; 상기 감지부가 장착된 캐비티에서 조리되는 조리물을 결정하는 조리종류선택부과; 상기 조리종류선택부로부터 전기적인 신호를 입력받아 이에 알맞는 온도를 결정하며 상기 감지부로부터 전기적인 신호를 입력받아 상기 온도와 비교하여 유격거리를 결정하여 전기적인 신호를 보내는 제어부와; 상기 제어부로부터 전기적인 신호를 받아 유격거리를 조절하는 유격거리조절부로 구성된 써머스타트밸브의 유격거리 조절 장치에 있어서, 상기 유격거리 조절부는 피스톤밸브의 주위에 코일을 형성시켜 조리종류의 선택과 캐비티의 온도에 의한 일정한 전압을 가지는 전류를 받아 전자기를 발생시킴으로써 피스톤밸브를 전후로 이동시키 것을 특징으로 하는 솔레노이드를 이용한 써머스타트밸브의 유격거리 조절장치이다. 따라서, 사용자가 캐비티내에 과자나 빵, 또는 생선찜이나 찌게, 국 등을 넣고 조리종류선택부에서 조리종류를 선택하면 제어부에서 상기 선택된 조리종류에 알맞는 온도를 결정하며, 아울러 캐비티에 장착된 감지부에서 보내온 신호로 상기 온도와 캐비티의 온도를 비교하여 조절해야할 유격거리를 결정하여 그 신호를 유격거리조절부로 전송하여 일정전압으로 변환시켜 피스톤밸브의 주위에 설치된 코일에 전송시켜 전자기를 형성함으로써 피스톤밸브를 전 또는 후로 이동시킴으로써, 노브의 조절로 생기는 온도변화와 반대 위상차와 동일한 진폭을 가지는 온도변화 파형이 생겨 캐비티의 온도는 상기 노브의 조절에 의한 온도변화의 파형과 상쇄되어 일정한 온도를 유지하게 된다. 이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 더욱 상세히 설명한다. 본 발명은 노브에 의해 조절되는 유격거리(L)에 의하여 발생되는 제4도의 캐비티 온도변화 파형과 반대위상차를 가지며 동일한 진폭을 가지는 온도변화 파형을 발생시켜 상기 제4도의 온도변화 파형과 합성시켜 점차 초기부터 캐비티의 온도를 설정온도로 일정하게 유지하도록 한 것이다. 이는 본 발명자가 발명한 써머스타트 밸브의 유격거리 제어방법 및 시스템에 의하여 이루어진다. 즉 제1도에 도시한 써머스타트 밸브의 유격거리 제어시스템(1)의 블럭도에서 볼 수 있듯이, 오븐렌지의 소정의 위치에 설치되며 캐비티에서 조리되는 조리물을 결정하여 전기적인 신호로 변환하는 조리종류선택부(10)과; 상기 조리종류선택부(10)로 결정되는 조리물을 조리하는 캐비티의 환경을 감지하여 전기적인 신호로 변환하는 감지부(12)와; 상기 감지부(12)로부터 전기적인 신호를 입력받고 상기 조리종류선택부(10)에 의해 전기적인 신호를 입력받아 서로 비교하여 이에 알맞는 온도를 결정하며 이에 알맞는 유격거리를 결정하여 전기적인 신호로 변환하는 제어부(14); 상기 제어부(14)로부터 전기적인 신호를 받아 유격거리(L)를 조절하며 써머스타트밸브의 소정의 위치에 장착하는 유격거리조절부(16)로 구성된 것이다. 본 발명은 상기한 유격거리 조절부(16)에 관한 것이다. 제2도는 본 발명을 개략적으로 도시한 것으로서, 이를 참조하면 다음과 같다. 써머스타트밸브(30)의 피스톤밸브(40) 후부에 다수 권선의 코일(4)을 장착하여 제어부(14)로 부터 일정전압의 전류를 받아 흐르게 함으로써, 자기장을 발생시켜서 상기 피스톤밸브(40)을 전 또는 후로 이동시키는 것이다. 이를 위하여 써머스타트밸브 하우징(41)의 피스톤밸브(40)이 장착되어 이동하는 부위에 상기 피스톤밸브(40)의 이동을 원활히 할 수 있도록 하기 위하여 부쉬(6)를 장착하였다. 그리고, 상기 써머스타트밸브 하우징(41)의 후부에 상기 코일(4)를 보호하기 위한 케이스(8)를 장착하였다. 상기의 케이스(8)는 코일(4)에 생기는 전자기에 영향을 주지않게하기 위하여 절연됨이 바람직하다. 또한, 상기 케이스(8)의 후면에는 상기 피스톤밸브(40)의이동을 위한 구멍(9)이 형성되어 있다. 또한 상기 케이스(8)의 전면에는 상기 써머스타트밸브 하우징(41)의 후부면에 용접 등의 접합수단으로 일체화하기 위한 플랜지(F)가 외연에 일정폭을 가지며 형성되어 있다. 본 발명은 상기와 같은 구성으로 이루어지는 바, 조리의 종류 선택과 설정 온도, 그리고 캐비티의 온도를 감지하고 그 싯점의 노브의 조작상태를 감지하여 비교함으로써 적절한 전기적인 신호를 제어부로부터 변환하여 일정전압을 가진 전류를 받아 코일을 통하여 흐르게함으로써 전자기를 발생시키며 그 내부에는 일방향으로 흐르는 자기장이 형성되게 된다. 이에 의하여 피스톤밸브는 상기 자기장의 방향에 따라 이동하게 된다. 따라서 전류의 흐름의 방향을 바꾸면 피스톤밸브는 반대방향으로 이동한다. 상기와 같은 본 발명은 조리의 종류와 이에 알맞는 캐비티의 설정온도, 그리고 실제 캐비티의 온도를 감지하고 그 싯점의 노브의 조작상태를 감지하여 비교하여 솔레노이드를 이용함으로써, 적절한 유격거리를 조절하기 때문에, 캐비티의 오븐버너(B)로 공급되는 가스의 양을 적절히 조절하여 조리에 알맞는 불꽃을 제공한다. 따라서, 가스오븐렌지에 조리되는 조리의 범위를 확대함과 아울러 어떠한 조리라도 알맞는 조리를 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 오븐렌지의 소정의 위치에 설치되며 캐비티에서 조리되는 조리물을 결정하여 전기적인 신호로 변환하는 조리종류선택부(10); 상기 조리종류 선택부(10)로 결정되는 조리물을 조리하는 캐비티의 환경을 감지하여 전기적인 신호로 변환하는 감지부(12)와; 상기 감지부(12)로부터 전기적인 신호를 입력받고 상기 조리종류선택부(10)에 의해 전기적인 신호를 입력받아 서로 비교하여 이에 알맞는 온도를 결정하며 이에 알맞는 유격거리를 결정하여 전기적인 신호로 변환하는 제어부(14)와; 상기 제어부(14)로부터 전기적인 신호를 받아 유격거리(L)를 조절하며 써머스타트밸브의 소정의 위치에 장착하는 유격거리조절부(16)로 구성된 써머스타트 밸브의 유격거리 조절장치에 있어서, 상기 유격거리 조절부(16)는 피스톤밸브(40)의 주위에 코일(4)을 형성시켜 조리종류의 선택과 캐비티의 온도에 의한 일정한 전압을 가지는 전류를 받아 전자기를 발생시킴으로써 피스톤밸브(40)를 전후로 이동시키 것을 특징으로 하는 솔레노이드를 이용한 써머스타트밸브의 유격거리 조절장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 코일(4)는 후면에 피스톤밸브(40)의 이동을 위한 구멍(9) 형성되어 있고 전면에는 써머스타트밸브 하우징(41)의 후면에 접합수단에 의해 일체화되기 위한 플랜지(F)로 구성된 케이스(8)내에 장착되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드를 이용한 써머스타트밸브의 유격거리조절장치.
3. 제1항에 있어서, 피스톤밸브(40)의 전후이동을 원활히 하기 위하여 써머스타트밸브 하우징(41)의 상기 피스톤밸브(40)이 장착되는 부위에 부쉬(6)를 설치하는 것을 특징으로 하는 써머스타트밸브의 유격거리 조절장치.